כאשר נגיף רינו, הגורם השכיח ביותר להצטננות, מדביק את רירית מעברי האף שלנו, התאים שלנו פועלים יחד כדי להילחם בנגיף על ידי הפעלת ארסנל של הגנות אנטי-ויראליות. במאמר שפורסם ב-19 בינואר בכתב העת Cell Press תא הקש כחולחוקרים מדגימים כיצד התאים באף שלנו פועלים יחד כדי להגן עלינו מפני הצטננות ומציעים שההגנה של הגוף שלנו מפני רינו-וירוס – לא הנגיף עצמו – מנבאת בדרך כלל אם נצטנן או לא, כמו גם עד כמה התסמינים שלנו יהיו גרועים.
כגורם מספר 1 להצטננות וגורם עיקרי לבעיות נשימה אצל אנשים עם אסטמה ומחלות ריאות כרוניות אחרות, רינו-וירוס חשוב מאוד בבריאות האדם. המחקר הזה אפשר לנו להציץ לתוך רירית האף האנושית ולראות מה קורה במהלך זיהומים בנגיף רינו, הן ברמה התאית והן ברמה המולקולרית".
אלן פוקסמן, סופרת בכירה, בית הספר לרפואה ייל
לשם כך, החוקרים יצרו רקמת אף אנושית שגדלה במעבדה. הם תרבו תאי גזע באף אנושיים במשך ארבעה שבועות תוך חשיפת המשטח העליון לאוויר. בתנאים אלו, תאי הגזע התמיינו לרקמה עם רבים מסוגי התאים הנמצאים במעברי האף האנושיים וברירית דרכי הנשימה של הריאות, כולל תאים המייצרים ריר ותאים בעלי מבנים דמויי שיער הנעים בריסים אשר גורפים את הריר אל מחוץ לריאות.
"המודל הזה משקף את התגובות של גוף האדם בצורה הרבה יותר מדויקת משורות התאים הקונבנציונליות המשמשות למחקר וירולוגי", אומר פוקסמן. "מאחר שרינו-וירוס גורם למחלות בבני אדם אך לא בבעלי חיים אחרים, מודלים אורגנוטיפיים של רקמות אנושיות חשובים במיוחד לחקר הנגיף הזה."
המודל אפשר לצוות לבחון את התגובות המתואמות של אלפי תאים בודדים בבת אחת ולבדוק כיצד התגובות השתנו כאשר החיישנים הסלולריים שמזהים רינו-וירוס נחסמו. בכך, החוקרים צפו במנגנון הגנה שמרחיק זיהומים בנגיף רינו, מתואם על ידי אינטרפרונים-חלבונים החוסמים את כניסתם ושכפולם של וירוסים.
עם חישת רינוווירוס, תאים בדופן האף מייצרים אינטרפרונים, אשר גורמים להגנה אנטי-ויראלית מתואמת של תאים נגועים ותאים שכנים, מה שהופך את הסביבה לבלתי מסבירת פנים לשכפול ויראלי. אם האינטרפרונים פועלים מהר מספיק, הנגיף לא יכול להתפשט. כאשר החוקרים מנעו תגובה זו בניסוי, הנגיף הדביק במהירות תאים רבים נוספים, וגרם לנזק ובמקרים מסוימים למוות של האורגנואידים הנגועים.
"הניסויים שלנו מראים עד כמה תגובת אינטרפרון מהירה היא קריטית ויעילה בשליטה בזיהום בנגיף רינו, אפילו ללא תאים של מערכת החיסון נוכחים", אומר המחבר הראשון באו וואנג מבית הספר לרפואה של ייל.
המחקר חשף גם תגובות אחרות לנגיף רינו אשר נכנסות כאשר שכפול הנגיפי עולה. לדוגמה, נגיף רינו יכול לעורר מערכת חישה שונה הגורמת לתאים נגועים ולא נגועים לייצר ריר מוגזם באופן סינרגטי, להגביר את הדלקת ולעיתים לגרום לבעיות נשימה בריאות. תגובות אלו עשויות להיות מטרות טובות להתערבות בזיהום ברינו-וירוס ולקידום תגובה אנטי-ויראלית בריאה, אומרים החוקרים.
הצוות מכיר בכך שהאורגנואידים שבהם נעשה שימוש מכילים סוגי תאים מוגבלים בהשוואה לאלו שבגוף, שכן בגוף זיהום מושך תאים אחרים, כולל אלה במערכת החיסון, להצטרף להגנה מפני זיהום ברינוווירוס. הם אומרים שהבנת האופן שבו סוגי תאים אחרים וגורמים סביבתיים אחרים במעברי האף ובדרכי הנשימה מכיילים את תגובת הגוף לזיהום ברינוווירוס היא שלב חשוב נוסף בעבודה זו.
"המחקר שלנו מקדם את הפרדיגמה לפיה התגובות של הגוף לנגיף, ולא התכונות הטבועות בנגיף עצמו, הן חשובות מאוד בקביעה אם נגיף יגרום למחלה או לא, ועד כמה חמורה תהיה המחלה", אומר פוקסמן. "התמקדות במנגנוני הגנה היא דרך מרגשת לטיפולים חדשים."
מחקר זה נתמך על ידי מימון ממרכז ייל קולטון לאוטואימוניות, קרן ריטה אלן ומועצת המלגות של סין המלגות העולמית של ייל.
