Identificación del progenitor y infección por SARS-CoV-2 en los organoides pulmonares distales humanos

Área de la Ciencia:

• Medicina de los pulmones
• Biología celular
• Enfermedades infecciosas

Sus antecedentes:

• La función de intercambio de gases del pulmón distal es crítica.
• La investigación de enfermedades pulmonares como el COVID-19 requiere modelos in vitro avanzados.
• Los modelos actuales carecen de la complejidad para replicar completamente las patologías pulmonares distales.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema de cultivo de organoides pulmonares distales humanos en 3D a largo plazo y sin alimentación.
• Para caracterizar la heterogeneidad de las células progenitoras dentro del pulmón distal.
• Establecer un modelo para el estudio de las infecciones pulmonares distales, incluido el SARS-CoV-2.

Principales métodos:

• Generación de organoides pulmonares distales a partir de células epiteliales alveolares humanas adultas de tipo II (AT2) y de células basales KRT5+.
• Condiciones de cultivo químicamente definidas a largo plazo, sin alimentación.
• Secuenciación de ARN unicelular y ensayos funcionales para analizar las poblaciones celulares y la susceptibilidad a las infecciones.

Principales resultados:

• Se han desarrollado organoides pulmonares distales funcionales capaces de diferenciarse en AT1, club y células ciliadas.
• Se identificó una subpoblación distinta de células basales (ITGA6 + ITGB4 + células mitóticas) con un alto potencial clonogénico.
• Se crearon organoides de salida apical para modelar la infección por SARS-CoV-2, revelando las células del club como objetivo y confirmando la susceptibilidad de las células AT2.

Conclusiones:

• Establecido un sistema organoide pulmonar distal humano versátil y sin alimentación a largo plazo.
• Heterogeneidad funcional demostrada dentro de las células progenitoras basales.
• Proporcionó un modelo in vitro fácil para estudiar las infecciones pulmonares distales humanas, incluida la neumonía por COVID-19.