Quand les organoïdes rencontrent les coronavirus : évaluer les cibles potentielles des médicaments COVID

Viral Infection in Wildtype and Mutant Organoids
Infection virale chez les organoïdes de type sauvage et mutants

Le SRAS-CoV-2 (indiqué par la nucléocapside, en rouge) infecte efficacement les organoïdes du tube digestif humain de type sauvage (à gauche), tandis que les organoïdes déficients en TMPRSS2 sont généralement complètement dépourvus d’agent pathogène (à droite). Les noyaux sont généralement gris, la phalloïdine (verte) visualise les filaments d’actine. Crédit : Joep Beumer, copyright Hubrecht Company

Des chercheurs du nombre de Hans Clever en collaboration avec le nombre de Bart Haagmans (Erasmus MC) ont établi une bonne biobanque d’organoïdes pour rechercher les gènes essentiels à la croissance d’une maladie SARS-CoV2. Leur étude a été publiée dans Communication marketing nature le 17 septembre 2021, et met en évidence l’utilité particulière des organoïdes pour la recherche fondamentale directement sur les coronavirus, ainsi que les objectifs potentiels des médicaments.

Les organoïdes sont de minuscules structures TROIS DIMENSIONNELLES cultivées à travers des cellules souches qui imitent la fonctionnalité des organes. Les chercheurs ont déjà réussi à établir des modèles organoïdes conçus pour divers organes, tels que l’intestin, le poumon, l’utérus et même la glande à venin de serpent. Les organoïdes particuliers se sont avérés utiles pour des raisons de diagnostic, en prédisant les réactions thérapeutiques chez les patients et en révélant des secrets sur le développement de tissus et de variétés cellulaires rares.

Éléments hôtes

Les chercheurs peuvent également ajouter des niveaux de complexité aux cultures organoïdes en ce qui concerne des objectifs spécifiques. Ils pourraient par exemple ajouter des cellules de défense à des organoïdes de croissance pour étudier l’efficacité particulière d’un traitement, ou injecter des agents pathogènes dans des organoïdes afin de modéliser leur impact sur les cellules. Cette dernière méthode a récemment été utilisée pour modéliser les infections bactériennes à coronavirus dans les tissus humains. L’une des questions clés sur le coronavirus – et les virus en général – est de savoir quels aspects il utilise pour pénétrer dans les cellules humaines et se répliquer. Ces facteurs d’hôte présumés pourraient être attrayants pour les médicaments qui influencent la réplication et la propagation de type virus.

Biobanque associée aux organoïdes intestinaux

Pour en savoir plus sur les facteurs d’hébergement Web particulièrement importants pour la duplication et la propagation associées aux coronavirus, les catégories de Hans Clevers et Bart Haagmans ont créé une biobanque associée à mutant organoïdes intestinaux. Ce qui signifie que les organoïdes, qui imiteront le domaine de la biologie de l’intestin, comprenaient diverses mutations au sein des facteurs de l’hôte qui ont été précédemment découvertes pour devenir pertinentes pour les coronavirus. Ces mutations entraînent des changements dans l’activité des facteurs particuliers de l’hôte.

TMPRSS2 comme cible de guérison

Par conséquent, les chercheurs ont inséré les organoïdes mutants avec SRAS-CoV-2 – le virus responsable de COVID-19[feminine – étudier l’effet des mutations sur la duplication et la propagation du virus. Entre autres choses, ces personnes ont identifié le gène TMPRSS2 associé à ce processus : les organoïdes ainsi que le TMPRSS2 non fonctionnel ont démontré une réplication réduite et une propagation de l’agent pathogène. Ce gène pourrait donc être une belle cible thérapeutique avec ce coronavirus. Des bloqueurs spécifiques pour TMPRSS2 ont récemment été développés.

Pertinence des modèles individuels

Auparavant, des études utilisaient des lignées cellulaires d’animaux de compagnie (surtout du singe vert africain) pour identifier les foyers thérapeutiques sur le coronavirus. Ces types de lignées cellulaires sont très faciles à utiliser, mais ne récapitulent généralement pas complètement la biologie particulière des cellules humaines qui sont les objectifs du SRAS-CoV-2. Ceci est vraiment illustré par le médicament antipaludique Chloroquine, qui s’est avéré efficace contre l’infection par le SRAS-CoV-2 au cours de ces lignées cellulaires, mais ont fini par être inefficaces dans les essais médicaux avec des individus. Cela indique que les lignées cellulaires ne peuvent pas prédire de manière adéquate l’efficacité de la thérapeutique chez l’homme. Chaque fois que l’on répétait les expériences sur la chloroquine en utilisant les organoïdes mutants au lieu de lignées cellulaires précédemment utilisées, les groupes de recherche n’ont observé aucun effet réparateur. En d’autres termes, les résultats dans les organoïdes avaient été similaires aux résultats des essais médicaux, suggérant que – par rapport aux lignées cellulaires d’animaux de compagnie – les organoïdes pourraient être mieux adaptés pour prévoir l’efficacité de la thérapeutique chez l’homme.

Virus à venir

À l’aide de leur étude, publiée dans Nature Communications, les groupes particuliers de Hans Clevers et Bart Haagmans soulignent la signification des organoïdes pour mener des recherches sur les coronavirus. De plus, ils reconnaissent le TMPSS2 comme une cible thérapeutique possible concernant le SRAS-CoV2. Leur biobanque récemment développée peut également aider à cribler des virus émergents à long terme afin d’identifier rapidement des cibles de guérison.

Point de référence : « Une biobanque organoïde génétiquement modifiée CRISPR / Cas9 révèle des facteurs d’hébergement Web essentiels pour les coronavirus » par Joep Beumer, Maarten H. Geurts, Mart M. Lamers, Jens Puschhof, Jingshu Zhang, Jelte vehicle der Vaart, Ould – Z. Mykytyn , Bernard I. Breugem, Samra Riesebosch, Debby Schipper, Petra B. vehicle den Doel, Wim de Lau, Cayetano Pleguezuelos-Manzano, Georg Busslinger, Bart L. Haagmans et Hans Clevers, 17 septembre 2021, Communication des personnages (2021).

Hans Clevers est détective principal à la Hubrecht Company et au Princess Máxima Center for Pediatric Oncology, professeur associé à la génétique moléculaire à l’UMC Utrecht et à l’Université d’Utrecht, ainsi qu’Oncode Investigator.

Bart Haagmans est un chercheur principal du département Viroscience de l’université Erasmus MC ou du centre médical universitaire de Rotterdam.

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