Für den Monat Oktober 2022 geht das „Paper of the Month“ der Medizinischen Fakultät der WWU Münster an Arbeitsgruppe Prof. Rescher aus dem Institut für Medizinische Biochemie für die Publikation:: 3D Ex vivo tissue platforms to investigate the early phases of influenza a virus- and SARS-CoV-2-induced respiratory diseases. Emerging Microbes & Infections. 11(1).2022: 2160-75 [Volltext].

Viruspandemien bedrohen die Gesundheit und die weltweite Wirtschaft. Zellkulturbasierte Modelle des viralen Lebenszyklus spiegeln nicht die physiologische Umgebung wider, Tiermodelle sind aber ethisch umstritten. Zur Untersuchung von Virus-Wirt-Interaktionen in einem natürlichen Wirt wurden neue ex-vivo-Infektionsmodelle aus tierischen und humanem Lungengewebe entwickelt und verglichen.

Die auf Lungengewebeexplantaten basierenden ex-vivo-Infektionsmodelle unterstützten eine effiziente Virusreplikation von Influenza A und SARS-CoV-2, setzten entzündlicher Zytokine frei und rekapitulierten den Beginn der Interferonantwort, einem bekannten zellulären Programm zur Induktion der Abwehr von Pathogenen. Die Tiermodelle waren vergleichbar mit ex-vivo-Infektionen in menschlichen Lungenexplantaten. Manipulationen der Wirts-Endolysosomen störten die Virus-Endosomen-Fusion, verringerten die Virustiter und die Anzahl infizierter Zellen und korrelierten mit einer reduzierten Immunantwort. Die Modelle bestätigen, dass die endolysosomale Wirt-Pathogen-Schnittstelle durch die Umwidmung klinisch zugelassener Medikamente gezielt für pharmakologische Interventionen eingesetzt werden kann.

Die ex-vivo-Lungenmodelle können in einem Standard-Zellkulturlabor ohne ausgeklügelte Ausrüstung aufgebaut werden, eignen sich als präklinische Plattformen, um die Anfangsphase der viralen Atemwegsinfektion in einem physiologisch sinnvollen Umfeld zu rekapitulieren und können als praktisches Modell für Medikamententests verwendet werden.

Eine Liste aller bisherigen Gewinner der Paper of the Month-Auszeichnung finden Sie hier.

Foto: MFM/Christian Albiker