Virus Sincitial Respiratorio

Cultivo celular 3D como modelo adecuado para el virus respiratorio sincitial

Virus Sincitial Respiratorio (RSV) es uno de los virus del tracto respiratorio más comunes con una alta tasa de mortalidad entre niños menores de 5 años. En la población adulta puede causar enfermedades crónicas y una inmunidad más débil. El VRS se encuentra principalmente en los neumocitos alveolares y en las células bronquiales y bronquiolares del tracto respiratorio inferior. Puede provocar un aumento de la producción de moco y obstrucción de las vías respiratorias. Hasta ahora, los cultivos tradicionales en monocapa 2D no han tenido éxito a la hora de recapitular la patogénesis del VRS in vivo, lo que ha llevado a los investigadores a avanzar hacia el desarrollo de modelos de cultivo celular en 3D que sean adecuados para los estudios del VRS (1).

Modelos 3D desarrollados para RSV

Los agregados 3D y los organoides de las vías respiratorias se utilizan principalmente como principal Modelos 3D para estudios que investiguen la patogénesis del VRS, posibles terapias y la respuesta inmune del huésped. Con este fin, se desarrollaron organoides de yemas pulmonares cultivados a partir de células madre pluripotentes humanas (HPSc) para examinar su capacidad para recapitular la infección pulmonar humana causada por el VRS. Los organoides indicaron características de la enfermedad similares a las observadas en respuesta a una infección viral in vivo (2).

Además, los esferoides 3D de células epiteliales alveolares de tipo II (A549) también resultaron eficaces para imitar las características de la enfermedad del VSR. Los agregados permitieron la entrada y propagación viral y exhibieron características clínicas de la enfermedad, como producción excesiva de mucina y formación de grandes sincitios típicos de la respuesta de la célula huésped tras la infección. Por lo tanto, el modelo de esferoide A549 sirve como un excelente ejemplo de la relevancia de los esferoides 3D como plataforma para estudios relacionados con el RSV (3).

Muy parecido a virus parainfluenza, se han logrado pocos avances en el desarrollo de vacunas contra el VRS. Aquí se utilizaron nuevamente agregados y organoides 3D, en un intento de identificar posibles terapias y vacunas. El modelo de cultivo 3D EpiAirway infectado con cepas de RSV mostró cierto éxito en la respuesta a los compuestos antivirales, lo que se confirmó como la opción de tratamiento más eficaz para reducir la carga viral (4). Estudios similares realizados con cultivos 3D de células del epitelio de las vías respiratorias humanas (HuAEC) también respaldaron la relevancia de los cultivos 3D como modelo eficaz para investigar la terapéutica del VRS (5). Estos estudios, junto con muchos otros, continúan confirmando que los agregados 3D y los modelos organoides son los más plataforma eficaz para recapitular viral patogenia, características clínicas del VRS y proporcionar una plataforma adecuada para probar la eficacia de posibles terapias y vacunas antivirales (6).

Referencias

1. Gu, J.; Korteweg, C. Patología y patogénesis del síndrome respiratorio agudo severo. Soy. J. Pathol. 2007, 170, 1136-1147

2. Chen, YW; Huang, SX; De Carvalho, ALRT; Ho, S.-H.; Islam, MN; Volpi, S.; Notarangelo, LD; Ciancanelli, M.; Casanova, J.-L.; Bhattacharya, J.; et al. Un modelo tridimensional del desarrollo y la enfermedad pulmonar humana a partir de células madre pluripotentes. Nat. Biol celular. 2017, 19, 542–549.

3. Saleh, F.; Harb, A.; Soudani, N.; Zaraket, H. Un modelo tridimensional de cultivo celular A549 para estudiar infecciones por virus respiratorio sincitial. J. Infectar. Salud pública 2020, 13, 1142–1147.

4. Mcallister, NV Investigación del cultivo celular 3D de las vías respiratorias primarias humanas como modelo viable y exitoso para el estudio de la infección por el virus respiratorio sincitial y el tratamiento con medicamentos antivirales. Tesis de Maestría, Harvard Extension School, Cambridge, MA, EE. UU., 2020.

5. Mirabelli, C.; Jaspers, M.; Bendición, M.; Jorissen, M.; Koukni, M.; Bardiot, D.; Chaltín, P.; Marchand, A.; Neyts, J.; Jochmans, D. Actividades antivirales diferenciales de los inhibidores del virus respiratorio sincitial (VRS) en el epitelio de las vías respiratorias humanas. J. Antimicrobios. Chemadre. 2018, 73, 1823–1829.

6. Mortal, AM; Lin, Y.-H.; McCarthy, M.; Chen, W.; Molinero, LZ; Quiroz, J. La infección por paramixovirus imita la dinámica celular in vivo en ensamblajes similares a tejido bronquioepitelial humano de tres dimensiones; Centro Espacial Johnson de la NASA: Houston, TX, EE. UU., 2012.

7. Ibekwe, Titus y Kwaghe, Vivian y Habib, Zaiyad e Ibekwe, Perpetua. (2021). El papel de los medicamentos antivirales en el manejo de casos de virus respiratorio sincitial, influenza y COVID-19.