Hur tränger virus in i och förökar sig i våra celler? Forskare vid Malmö universitet har tagit fram en modell för odling av lungceller i 3D som återspeglar hur cellerna i människokroppen ser ut. Resultaten kan vara ett första steg mot att förstå vilken typ av läkemedel eller molekyler som krävs för att stoppa virus.

Forskarna Thomas Sjöberg och Anette Gjörloff Wingren har studerat hur virus­proteiner från SARS-CoV-2 fäster till lungceller. De har jämfört odlingar av mänskliga lungceller i både 2D- och 3D-modeller för att studera skillnader i hur respektive modell binder protein.
I en 2D-modell växer celler bredvid varandra i ett platt lager. Celler i en 3D-­modell kan växa i tredimensionella strukturer som efterliknar deras naturliga växtsätt.

Eftersom de inte kunnat testa med levande virus, utan enbart med virusproteiner, har fokus legat på receptorn, den del av cellen som viruset använder sig av för att gå in i cellen. Det visade sig att 3D-modellen gav en mycket mer rättvisande bild av hur cellerna verkligen ser ut, deras morfologi.

– Cellerna i våra lungor som corona­viruset möter har en viss form och den formen återspeglas inte i 2D-modeller. Ska man testa hur celler reagerar på mediciner eller virus, så vill man att celler återspeglar hur det ser ut i människokroppen. Annars kan testet ge ett väldigt felaktigt svar, säger Thomas Sjöberg.

Kan användas för andra studier

Thomas Sjöberg har utvecklat befintliga protokoll för 3D-odlingar av lung­celler, testat olika celltyper och tillsammans med kolleger utfört infärgningar för att visualisera cellodlingarna på bästa sätt.

– Vi såg att 3D-odlade celler hade utvecklat ett större antal av de här receptorer­na som virus använder sig av, än 2D-odlade celler. Vi tolkar det som att 3D-modellen är bättre på att fånga upp virus eftersom den mer liknar hur det ser ut inne i människan. När man odlar i 2D klarar inte cellen av att göra det, säger Anette Gjörloff Wingren, professor i biomedicinsk laboratorievetenskap vid Malmö universitet.

Målet med att upprätta ett protokoll är att uppnå samma resultat vid varje test. Det unika med studien är att Thomas Sjöberg lyckats nå samma resultat i många upprepade och omfattande odlingar, vilket innebär att protokollet är väldigt tillförlitligt.

– Vi har fått välutvecklade celler varje gång som reproducerat morfologin, hur det ser ut i lungan, säger Thomas Sjöberg.

Modellen ska förfinas

Även om forskarna tagit fram modell­en för just coronavirus kan den användas även för att till exempel studera astma­mediciner, KOL och andra lung­sjukdomar. 3D-­modellen kan bidra till att öka kunskapen om hur olika virus infekterar våra celler, och studien visar hur viktigt det är att utveckla verktyg för virusstudier som går att använda i laboratoriet. I ett nästa steg skulle man kunna studera vilken typ av läkemedel eller molekyler som krävs för att hindra att viruset sprids, menar forskarna.
Nu vill de gärna dela med sig av sina rön till andra forskare.

– Målet är att andra forskargrupper ska kunna upprepa vad vi gjort på ett enklare sätt med hjälp av vårt protokoll, säger Thomas Sjöberg.

Vid ny finansiering vill de gå vidare med att studera levande viruspartiklar och förfina modellen ytterligare.

– Om andra forskargrupper och läke­medelsindustrin är intresserade kan vi ta fram dessa modeller eller liknande efter deras behov, säger Anette Gjörloff Wingren.

Text: MAGNUS JANDO