Ang isang bagong pamamaraan para sa pag-aaral ng lifecycle ng hepatitis B virus ay maaaring makatulong sa mga mananaliksik na makabuo ng lunas para sa sakit.
Sa isang papel na inilathala sa journal Proceedings of the National Academy of Sciences, inilalarawan nina Sangeeta Bhatia ng MIT at Charles Rice ng Rockefeller University ang paggamit ng mga microfabricated cell culture upang mapanatili ang hepatitis B virus sa mga selula ng atay ng tao, na nagpapahintulot sa kanila na pag-aralan ang immune system. mga tugon at paggamot sa droga.
Around 400 million katao sa buong mundo ay infected ng hepatitis B virus (HBV); sa mga iyon, isang-katlo ay magpapatuloy na magkaroon ng mga komplikasyon na nagbabanta sa buhay, tulad ng cirrhosis at kanser sa atay.
Bagaman mayroong mabisang bakuna sa HBV, humigit-kumulang 50 porsiyento lamang ng mga tao sa ilang bansa kung saan ang sakit ay endemic ang nabakunahan. Ang kumpletong lunas para sa sakit ay napakabihirang, kapag ang isang tao ay matagal nang nahawahan.
"Kapag na-infect ang isang liver cell, nananatili ang viral genome sa loob ng nucleus, at maaari itong muling i-activate mamaya," sabi ni Bhatia, ang John at Dorothy Wilson Professor ng He alth Sciences and Technology at Electrical Engineering at Computer Science. "Kaya bagama't mayroon tayong bakuna, mahalagang humanap ng paraan para pag-aralan itong paulit-ulit na anyo ng virus upang subukang tukuyin ang mga paggamot na mahusay na makakaalis dito."
'Finicky' Hepatocytes
Upang makabuo ng paggamot para sa HBV, kailangang pag-aralan ng mga mananaliksik ang mga nahawaang selula ng atay, na kilala bilang mga hepatocytes, upang maunawaan nila kung paano nakikipag-ugnayan ang virus sa kanila.
Ngunit habang ang mga mananaliksik ay dati nang nakakahawa sa mga kultura ng mga hepatocyte ng tao na may HBV, ang limitadong haba ng buhay ng mga selula ay naging mahirap na pag-aralan ang virus, sabi ni Bhatia, na isa ring imbestigador ng Howard Hughes Medical Institute at isang miyembro. ng Koch Institute ng MIT para sa Integrative Cancer Research at Institute para sa Medical Engineering at Science.
"Iyon ay dahil ang hepatocyte - ang pangunahing selula sa atay - ay hindi matatag, " sabi niya. "Ito ay isang napaka-finicty na cell, at kapag ihiwalay mo ito sa atay at sinubukan mong ikultura ito sa ilalim ng mga kumbensyonal na kondisyon, mabilis itong nawawala ang repertoire ng mga function ng atay."
Kaya ang koponan ay nagtakdang bumuo ng isang pamamaraan upang mapanatiling matatag ang mga selula ng atay at gumana nang matagal upang masubaybayan ang kanilang pagtugon sa virus at mga antiviral na gamot.
Ibinatay nila ang kanilang diskarte sa isang sistema na dati nilang binuo para sa pag-aaral ng hepatitis C virus, kung saan matagumpay nilang na-infect ng virus ang mga hepatocyte ng tao at ginamit ito upang ihambing ang mga antiviral regimen.
Ang mga hepatocyte ay unang naka-pattern sa mga ibabaw na may tuldok-tuldok na maliliit na batik ng collagen, at pagkatapos ay napapalibutan ng supportive tissue na binubuo ng mga stromal cell, na nagsisilbing connective tissue at sumusuporta sa mga hepatocytes sa pagsasagawa ng kanilang mga function sa atay.
Dalawang Komplementaryong Sistema
Upang ilapat ang pamamaraan sa impeksyon ng HBV, bumuo ang mga mananaliksik ng dalawang pantulong na sistema. Ang isa ay gumagamit ng pangunahing hepatocytes na nakuha mula sa mga atay na naibigay para sa transplant; ang pangalawa ay gumagamit ng mga stem cell na nagmula sa mga sample ng balat ng tao at ginagabayan sa mga cell na parang hepatocyte, sabi ni Bhatia.
Nang inihambing nila ang mga relatibong merito ng dalawang sistema, nalaman nila na ang mga pangunahing selula ng atay ay may mas malakas na immune response kapag nahawahan ng virus kaysa sa stem cell progeny. Gayunpaman, hindi tulad ng mga pangunahing hepatocytes, ang mga hepatocyte-like na mga cell ay nag-aalok ng walang limitasyong supply ng mga pansubok na selula, dahil ang mga mananaliksik ay maaaring lumago nang higit pa kung kinakailangan, sabi ni Bhatia.
"Ngunit ang sabi, ang parehong sistema ay nagawang palaguin ang patuloy na nuclear form na ito [ng HBV], kaya sa tingin namin ay nag-aalok sila ng mga pantulong na tool, " sabi niya.
Upang imbestigahan kung magagamit ang mga cell culture upang subukan ang mga bagong paggamot para sa sakit, sinusubaybayan ng mga mananaliksik ang kanilang tugon sa dalawang umiiral na gamot. Natagpuan nila na ang mga nahawaang kultura ay tumugon sa mga gamot sa parehong paraan na alam na ginagawa ng mga selula ng atay sa loob ng katawan. Nangangahulugan ito na maaaring magamit ang mga system upang makatulong na mahulaan kung gaano kabisa ang mga bagong paggamot sa pagtanggal ng virus mula sa mga selula ng atay, sabi ni Bhatia.
Na binuo ang pamamaraan, pinaplano na ngayon ng mga mananaliksik na simulang gamitin ito para mag-imbestiga ng mga bagong paggamot para sa HBV. Plano din nilang gamitin ang modelo upang pag-aralan ang natural na pagtugon ng antiviral ng mga selula ng atay nang mas detalyado, at lalo na upang subukang maunawaan kung bakit ang mga cell mula sa iba't ibang mga donor ay may iba't ibang immune response sa sakit.
