הודות למעיים מיניאטוריים מגודלים במעבדה, חוקרים מאוניברסיטת אופסלה מיפו בהצלחה כיצד חיידקי שיגלה אגרסיביים מדביקים את הבטן האנושית. המחקר פותח את הדלת לשימוש במיני-אורגנים אנושיים מתורבתים כדי לחקור מגוון רחב של זיהומים חמורים אחרים.
ההבנה כיצד חיידקים ספציפיים לאדם גורמים לנו לחלות היא מאתגרת, שכן חיות מעבדה כמעט ולא משקפות פיזיולוגיה אנושית. במחקר חדש שפורסם ב גנטיקה של טבע, החוקרים מראים שכעת ניתן להשתמש במיני-אורגנים מתורבתים כדי למפות כיצד חיידקים מתיישבים את רירית המעי האנושי. הצוות התמקד באופן ספציפי בשיגלה, חיידק הגורם לדלקת מעיים קשה אצל בני אדם ואחראי על למעלה מ -200,000 מקרי מוות בשנה, במיוחד בקרב ילדים קטנים.
לראשונה הצלחנו למפות את הגנים ששיגלה צריכה לגרום לזיהום באמצעות מודל אנושי המחקה רקמת מעיים. המחקר מדגים גם כי ניתן להשתמש כעת במיני-אנשי אנוש מתורבתים כדי לחקור מגוון של זיהומים חמורים, במיוחד אלה שלגביהם היעדר מודלים של בעלי חיים במעבדה היה בעבר מחקר מוגבל. "
מריה לטיסיה די מרטינו, חוקרת, אחד מחברי המחקר
דגמי מעיים הנגזרים מתאי גזע
חיידקי שיגלה הם פתוגנים פולשים התוקפים את רקמות הגוף בעזרת מגוון 'נשק' כדי לפלוש לרירית המעי ולתפעל את תפקוד מערכת החיסון של הגוף. במחקר הנוכחי, החוקרים התמקדו בזיהוי הגנים האחראים לייצור כלי נשק אלה. לשם כך הם יצרו אורגני מעיים – מודלים של מעיים מיניאטוריים שגדלו מתאי גזע אנושיים מטוהרים מחומר פסולת כירורגי. לאחר מכן הם השתמשו בשיטה שמפילה באופן אקראי גנים חיידקיים ובדקו כיצד שינויים אלה השפיעו על יכולתה של שיגלה להדביק את מודל המעי האנושי. גישה זו אפשרה לצוות לייצר את המפה המקיפה הראשונה של הגנים ששיגלה משתמשת בהם כדי לפלוש לרקמת מעיים אנושית. האסטרטגיה בה חיידק זה משתמש כדי לתקוף רקמות מודיעה גם כיצד חיידקים מסוכנים אחרים – החולקים כלי נשק דומה – יכולים להדביק את דרכי הריאה והשתן, למשל.
"לשיגלה יש כ -5,000 גנים, אך מצאנו שרק כמאה מהם נחוצים כדי שהחיידק יתיישב רקמות ולגרום לזיהום אגרסיבי. רשימה זו היא מכרה זהב להבנת התקדמות הזיהומים ולפיתוח טיפולים חדשים שיכולים 'לכבות' את התנהגות הפתוגנית של החיידקים", אומר פרופסור מיקאל סאלין, אחר של מחברי המובילים.
המחקר הוא שיתוף פעולה בין אוניברסיטת אופסלה, בית החולים האוניברסיטאי אופסלה, מכון הלמהולץ לחקר זיהום מבוסס RNA (HIRI) בגרמניה, אוניברסיטת טורונטו בקנדה ואוניברסיטת אומה.
