Вирус гепатита B определенно заражает печень, связывая с белком, названным полипептидом co-транспортировки натрия-taurocholate (NTCP), который только присутствует на поверхности клеток печени. Однажды в клетке, вирус гепатита B угоняет клеточное оборудование своего хозяина, чтобы преобразовать ДНК вируса в стабильную «мини-хромосому». Это позволяет вирусу устанавливать непроходящие, долгосрочные инфекции, которые могут в конечном счете вызвать фиброз печени, цирроз печени и hepatocellular карциному. Всемирная организация здравоохранения оценивает, что 600 000 человек умирают каждый год в результате инфекции вируса гепатита B.
Исследователи до сих пор не разработали лекарств, которые могут вылечить хронические инфекции вируса гепатита B, частично потому что они не были в состоянии изучить долгосрочную инфекцию клеток печени, выращенных в лаборатории. Клетки печени – также известный как гепатоциты – теряют свою функцию в течение дней после того, чтобы быть изолированным от печени дарителя, препятствуя тому, чтобы исследователи изучили что-либо кроме острой стадии инфекции вируса гепатита B. Гепатоциты могут сохраняться для дольше, когда они – co-cultured с другим, поддерживающими клетками.«В предыдущих исследованиях, используя гепатоциты и клетки, известные как фибробласты, выращенные на микрошаблонных поверхностях, инфекции вируса гепатита B работали только с несколькими дарителями и инфекцией, продлившейся для больше, чем 14-19 дней, и требовали подавления противовирусной клетки сигнальные пути, который создает проблемы для изучения ответов клетки – хозяина вирусу гепатита B и для тестирования противовирусного препарата», сказал Александр Плосс, доцент молекулярной биологии в Принстонском университете.
Доктор Плосс и коллеги в Принстоне и Hurel Corporation, во главе с аспирантом Бенджамином Винером, проверили различную систему, в которой основные человеческие гепатоциты – co-cultured с непаренхимными стромальными клетками, которые являются клетками, которые поддерживают функцию паренхимных гепатоцитов в печени. Когда покрыто металлом в покрытом коллагеном лабораторном оборудовании, co-культуры самособираются в подобные печени структуры.
Эти самособирающиеся подобные печени культуры могли постоянно заражаться вирусом гепатита B больше 30 дней без помощи противовирусного средства сигнальные ингибиторы. Кроме того, система работала с гепатоцитами, выращенными от множества дарителей и с вирусами, изолированными от хронически зараженных пациентов, которые более тверды работать с, чем выращенные лабораторией штаммы вируса гепатита B.«Учреждение системы co-культивирования человеческих основных гепатоцитов и непаренхимных стромальных клеток для расширенной инфекции вируса гепатита B – ценное дополнение к оснащению врачебного кабинета систем модели клеточной культуры для исследования биологии вируса гепатита B и терапевтического развития, которому препятствовало относительное отсутствие эффективных заразных систем клеточной культуры», сказал Т. Джейк Лян, главный следователь в Национальном Институте Диабета и Пищеварительных и Болезней почек, кто не был вовлечен в исследование.
Плосс и коллеги смогли сократить их инфекции co-культуры к объемам всего несколько сотен микролитров. Это будет важно для будущих экранов высокой пропускной способности для кандидатов препарата антивируса гепатита B. Как доказательство принципа для этих экранов, исследователи нашли, что они могли заблокировать инфекции вируса гепатита B в своей системе co-культуры, используя наркотики, что или предотвратить вход вируса в гепатоциты или запрещают вирусный фермент, который важен для повторения вируса. «Платформа, представленная здесь, может помочь идентификации и тестированию новых терапевтических режимов», сказал Плосс.