ارگانوئیدهای مغزی بینش جدیدی در مورد آنسفالیت HSV-1 ارائه می دهند

ویروس هرپس سیمپلکس-1 گاهی اوقات می تواند باعث عفونت مغزی خطرناک شود. دانشمندان آزمایشگاه های Rajewsky و Landthaler و پلتفرم ارگانوئیدی در مرکز Max Delbrück در گزارش کردند که ترکیب یک ضد التهاب و یک ضد ویروس می تواند در این موارد کمک کند. میکروبیولوژی طبیعت.

حدود 3.7 میلیارد نفر – 67 درصد از ما -; ویروس هرپس سیمپلکس-1 را در سلول‌های عصبی ما حمل می‌کند، جایی که تا زمانی که در اثر استرس یا آسیب ایجاد شود، ساکن است. هنگامی که فعال می شود، علائم آن معمولاً خفیف است و محدود به تبخال یا زخم در دهان ما است.

به ندرت، ویروس می‌تواند از نورون‌ها به مغز برود، جایی که می‌تواند باعث عفونت تهدیدکننده زندگی شود. این 5 تا 15 درصد از کل موارد آنسفالیت عفونی در کودکان و بزرگسالان را تشکیل می دهد. پزشکان معمولاً یک ضد ویروس به نام آسیکلوویر را تجویز می کنند. اما با این وجود، بیماران اغلب از از دست دادن حافظه طولانی مدت و ناتوان کننده، تشنج و سایر اختلالات شناختی رنج می برند.

در چنین مواردی، پزشکان می‌توانند یک ضد ویروس را در ترکیب با دارویی که التهاب را مهار می‌کند آزمایش کنند تا ببینند که آیا پیش‌آگهی بهتری ارائه می‌دهد یا خیر، یک مطالعه جدید “Nature Microbiology” توسط دانشمندان مرکز پزشکی مولکولی ماکس دلبروک در انجمن هلمهولتز نشان می‌دهد. در برلین. دانشمندان این کشف را با استفاده از یک مدل سه بعدی از مغز که از سلول های بنیادی انسان رشد کرده بود، انجام دادند. استفاده از چنین مدل هایی که ارگانوئید نامیده می شوند، در مرز پزشکی بالینی قرار دارد.

این مغزهای اولیه حاوی صدها هزار نورون هستند که می توانند به شیوه ای هماهنگ با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. می توان آزمایش های مهمی را با آنها انجام داد که چند سال پیش غیرممکن بود.”

پروفسور نیکولاس راجوسکی، مدیر علمی موسسه زیست شناسی سیستم های پزشکی برلین در مرکز ماکس دلبروک (MDC-BIMSB) و نویسنده ارشد این مطالعه

دکتر Agnieszka Rybak-Wolf، که سرپرستی پلتفرم فناوری ارگانوئید در مرکز Max Delbrück را بر عهده دارد و یکی از اولین نویسندگان است، ارگانوئیدها را ایجاد کرد که به رنگ سفید و حباب های 0.5 سانتی متری بودند. او می گوید: “ارگانوئیدهای مغز کمی شبیه ابرهای کوچک بافت هستند.”

برای تبخال به واقعیت نزدیک تر است

بدون ارگانوئیدها، تجزیه و تحلیل آنسفالیت ناشی از HSV-1 چالش برانگیز است. این ویروس فقط افراد را آلوده می کند و گرفتن این نمونه های مغزی غیرعملی است. دانشمندان به طور پیش فرض این بیماری را در سلول های عصبی کشت شده یا در موش ها که ناقلان طبیعی ویروس نیستند، مطالعه کردند.

دکتر امانوئل وایلر، متخصص ویروسی که مکانیسم‌های مولکولی عفونت‌های HSV-1 را در آزمایشگاه Landthaler و یکی از اولین نویسندگان مطالعه می‌کند، می‌گوید: «این مدل اکنون برای ویروس هرپس بسیار به واقعیت نزدیک‌تر از آنچه قبلاً استفاده شده است، است. .

دانشمندان ارگانوئیدها را با ویروس HSV-1 آلوده کردند و سلول های عصبی اپیتلیال و سلول های عصبی را در حالی که ویروس بیداد می کرد و مینی مغز متلاشی می شد، مشاهده کردند. وایلر می‌گوید: «ما این تصاویر میکروسکوپی زیبا را داشتیم که بسیار واضح هستند و می‌توانید ببینید واقعاً چه اتفاقی دارد می‌افتد.

آنها سپس یک آنالیز تک سلولی برای شناسایی تمام مسیرهای مولکولی فعال در طول عفونت انجام دادند. دکتر ایوانو لگنینی، زیست‌شناس سیستمی که قبلاً در آزمایشگاه راجوسکی و یکی از اولین نویسندگان آن کار می‌کرد، می‌گوید: «ما از یک رویکرد بی‌طرفانه برای یافتن تمام مسیرها و ژن‌های مهم استفاده کردیم. ما بیولوژی سیستم ها را به میز می آوریم.

آنها متوجه شدند که یک مسیر سیگنالینگ مهم در التهاب، به نام TNF-α، بسیار فعال است. هنگامی که آنها ارگانوئیدها را با آسیکلوویر، استاندارد مراقبت از آنسفالیت HSV-1، درمان کردند، تکثیر ویروس متوقف شد – اما آسیب بافت ادامه یافت. تجزیه و تحلیل بیشتر نشان داد که مسیر TNF-α علیرغم درمان همچنان فعال است.

دفاعی که می تواند آسیب زا شود

دکتر Tancredi Massimo Pentimalli، پزشک پزشکی که اکنون دکترای خود را در پزشکی سیستمی در آزمایشگاه Rajewsky انجام می دهد و یکی از اولین نویسندگان است، می گوید: “مسیر التهاب یک دفاع طبیعی کلیدی در برابر ویروس است.” اما وقتی تکثیر ویروس را با داروهای ضد ویروسی مسدود می کنیم، پاسخ التهابی بیش از حد می تواند آسیب زا شود.

Rybak-Wolf ارگانوئیدها را با یک داروی ضد ویروسی و ضد التهابی درمان کرد که مسیر TNF-α را خاموش می کرد. این درمان ترکیبی از آسیب مینی مغزها جلوگیری کرد. او می گوید: «یک مسیر سیگنالینگ در مغز وجود دارد که در طول عفونت فعال می شود. وقتی با استفاده از این داروها آن را خاموش کردیم، ارگانوئید آسیبی ندید.»

دانشمندان امیدوارند که پزشکان آسیکلوویر و یک ضدالتهاب را به عنوان درمانی برای آنسفالیت HSV-1 آزمایش کنند. پنتیمالی می‌گوید: «امیدوارم محققان بالینی کارآزمایی‌های بالینی را برای ارزیابی اثربخشی درمان‌های ترکیبی ضد ویروسی و ضد التهابی جدید در بیماران مبتلا به آنسفالیت هرپسی انجام دهند و در نهایت یافته‌های ما را از روی نیمکت به سمت تخت ترجمه کنند.»