Un model de plămân fără utilizarea animalelor îmbunătățește tratamentele pentru RSV la sugari
Viitoarele terapii pentru virusul sincitial respirator (RSV) trebuie să vizeze atât virusul, cât și răspunsul imun pentru a asigura cele mai bune rezultate pentru sugari, conform unui nou studiu realizat de cercetători de la UCL și Spitalul Great Ormond Street pentru Copii.
RSV este principala cauză a bolilor grave la sugari, având peste trei milioane de internări în spital la nivel mondial în fiecare an din cauza acestui virus.
Virusul provoacă wheezing și dificultăți respiratorii, iar în cele mai grave cazuri, sugarii ajung în terapie intensivă. Cu toate acestea, opțiunile de tratament pentru sugarii care dezvoltă boala severă rămân extrem de limitate.
În cadrul noului studiu, publicat în Nature Communications și finanțat de Animal Free Research UK și UK Research and Innovation (UKRI), cercetătorii au creat un nou model de laborator al plămânilor de sugar pentru a arăta de ce RSV provoacă boli mai severe la sugari decât la adulți și pentru a permite testarea unor tratamente noi înainte de a ajunge la pacienți.
Modelul miniatural al căilor respiratorii ale unui sugar a fost realizat folosind celule de căi respiratorii infantile, celule ale vaselor de sânge și neutrofile (un tip de globule albe care acționează ca răspuns primar al sistemului imunitar la infecție).
Pentru a compara răspunsul la RSV al sugărilor cu cel al adulților, echipa de cercetare a creat, de asemenea, un model al căilor respiratorii ale unui adult.
Dr. Claire Smith, de la UCL Great Ormond Street Institute of Child Health, a declarat: „Acest model ne permite să observăm desfășurarea timpurie a răspunsurilor imune și să le studiem într-un cadru uman care reflectă căile respiratorii infantile. Asta este ceva ce modelele animale adesea nu reușesc să capteze, în special în ceea ce privește efectele specifice vârstei.”
Când modelele au fost infectate cu RSV, echipa a descoperit că celulele căilor respiratorii ale sugarilor atrăgeau mult mai multe globule albe decât celulele căilor respiratorii ale adulților. Acest aflux de celule poate bloca căile respiratorii mici ale sugărilor și poate face mai dificilă respirația.
Neutrofilele circulă în mod normal în sânge, dar pătrund în țesutul pulmonar ca răspuns la infecție. În modelul căilor respiratorii infantile, cercetătorii au descoperit că neutrofilele care pătrundeau în țesutul pulmonar erau mai activate și declanșau o reacție inflamatorie mai puternică decât în modelul adult.
Această reacție depindea de mișcarea fizică a celulelor imune prin țesutul infectat, nu doar de răspunsul la semnalele chimice eliberate de acesta, ceea ce face acest tip de model esențial pentru studierea acestuia.
Aceasta sugerează că sunt chiar căile respiratorii infantile, nu doar virusul, care amplifică răspunsul imun și cauzează daune plămânilor.
Aceaste descoperiri ajută la explicarea motivului pentru care RSV este adesea mult mai sever la sugari decât la adulți. Căile respiratorii pediatrice modelează activ comportamentul celulelor imune în timpul infecției.
Ulterior, cercetătorii au testat două medicamente antivirale (remdesivir și RSV604). Ambele au oprit multiplicarea virusului, dar doar RSV604 a calmat răspunsul imun hiperactiv, reducând nivelurile unei proteine inflamatorii cheie eliberate de globulele albe – niveluri ridicate ale cărei sunt legate de boala RSV mai severă la sugari.
Remdesivir nu a avut niciun efect asupra acestuia, sugerând că nu toate antiviralele sunt egale în ceea ce privește protejarea căilor respiratorii infantile de daunele induse de imunitate.
Aceasta sugerează că tratamentul severei RSV la sugari poate necesita mai mult decât oprirea virusului – poate fi, de asemenea, important să se calmeze un răspuns imun hiperactiv.
Cercetătorii speră că descoperirile lor și noua abordare de cercetare asupra RSV vor accelera dezvoltarea unor tratamente mai bine adaptate la nevoile sugărilor.
Dr. Smith a afirmat: „Modelul nostru ne oferă o modalitate de a evalua ambele părți ale problemei simultan. Putem să ne întrebăm nu doar dacă medicamentul oprește virusul, ci și dacă ajută la controlul răspunsului imun în căile respiratorii infantile.”
Această lucrare întărește ideea că vârsta contează în infecțiile respiratorii. Înțelegerea modului în care căile respiratorii infantile modelează răspunsurile imune va fi esențială pentru proiectarea unor tratamente RSV mai sigure și mai eficiente.
Carla Owen, CEO, Animal Free Research UK, a declarat: „Studiul revoluționar realizat de Dr. Smith și Dr. Palor demonstrează puterea cercetării specifice oamenilor pentru a produce progrese pentru pacienți. Modelul lor uman sofisticat aduce speranță familiilor fără a utiliza animale. Aceasta este știința în cel mai bun sens.”
