สเต็มเซลล์ชนิดแรกจากค้างคาวสายพันธุ์ที่ทราบว่าเป็นที่อาศัยของ SARS-CoV-2 สามารถชี้ให้เห็นถึงความอยู่รอดของไวรัสและการปรับตัวของโมเลกุล

การค้นพบของทีมซึ่งเผยแพร่เมื่อวันที่ 21 กุมภาพันธ์ในCellอาจทำให้เห็นถึงคุณสมบัติเฉพาะของค้างคาวที่เป็นรากฐานของการป้องกันอันน่าทึ่งต่อความชราและมะเร็ง "การศึกษาของเราชี้ให้เห็นว่าค้างคาวได้พัฒนากลไกเพื่อทนต่อลำดับของไวรัสจำนวนมาก และพวกมันอาจมีความสัมพันธ์เกี่ยวพันกับไวรัสมากกว่าที่คิดไว้ก่อนหน้านี้" ผู้เขียนอาวุโส Thomas Zwaka, MD, PhD, ศาสตราจารย์ด้าน Cell, Developmental and Regenerative กล่าว ชีววิทยาที่ Icahn Mount Sinai "สิ่งนี้ทำให้เกิดความเกี่ยวข้องใหม่เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าค้างคาวหลายสายพันธุ์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถทนต่อและรอดจากไวรัสที่มีอัตราการตายสูงในมนุษย์ รวมถึง SARS-CoV, SARS-CoV-2, MERS-CoV และ Marburg เหตุผล อาจเป็นการปรับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติของค้างคาว ซึ่งทำให้พวกมันเป็นโฮสต์ของไวรัสที่ไม่แสดงอาการและอดทนได้" สเต็มเซลล์ที่ชักนำให้เกิด pluripotent ถูกสร้างขึ้นโดยการปรับโปรแกรมเซลล์ผิวหนังหรือเซลล์เม็ดเลือดใหม่ทั้งทางพันธุกรรมและทางเคมีให้เป็นสเต็มเซลล์แรกเกิด ซึ่งมีศักยภาพที่จะกลายเป็นเซลล์ใดๆ ในร่างกาย จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีแบบจำลองเซลล์ที่เชื่อถือได้สำหรับการศึกษาชีววิทยาของค้างคาวหรือการตอบสนองของพวกมันต่อการติดเชื้อไวรัส ดังนั้นจึงเป็นอุปสรรคต่อความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการปรับจีโนมของพวกมัน ทีม Mount Sinai กำลังช่วยเติมเต็มช่องว่างนั้นด้วยการสร้างสเต็มเซลล์ที่ชักนำให้เกิด pluripotent จากค้างคาวป่า ( Rhinolophus ferrumequinum ) ซึ่งเป็นพาหะของไวรัสโคโรนาที่ไม่แสดงอาการที่พบบ่อยที่สุด รวมถึงไวรัสที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับ โรคซาร์ส -CoV-2 "การเปรียบเทียบ iPSCs ของค้างคาวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่นๆ ทำให้เราสามารถค้นพบชีววิทยาของสเต็มเซลล์ที่ไม่เหมือนใครซึ่งไม่เคยพบมาก่อน" ผู้เขียนร่วม Adolfo García-Sastre, PhD, Irene และ Dr. Arthur M. Fishberg ศาสตราจารย์ด้านการแพทย์และผู้อำนวยการ Global Health and Emerging Pathogens Institute ที่ Icahn Mount Sinai "การค้นพบที่พิเศษที่สุดคือการมีอยู่ของถุงน้ำขนาดใหญ่ที่เต็มไปด้วยไวรัสในสเต็มเซลล์ของค้างคาวซึ่งเป็นตัวแทนของตระกูลไวรัสที่สำคัญ รวมถึงไวรัสโคโรนา โดยไม่กระทบต่อความสามารถของเซลล์ในการเพิ่มจำนวนและเติบโต นี่อาจเป็นการแนะนำกระบวนทัศน์ใหม่สำหรับความทนทานต่อไวรัส เช่นเดียวกับ ความสัมพันธ์ทางชีวภาพระหว่างค้างคาวกับไวรัส" นักวิจัยเชื่อว่าแบบจำลองสเต็มเซลล์ของค้างคาวที่พวกเขาสร้างขึ้นจะเป็นเครื่องมือที่ยอดเยี่ยมสำหรับชุมชนวิทยาศาสตร์ ผู้เขียนคนแรกของการศึกษา Marion Dejosez, PhD, รองศาสตราจารย์แห่ง Cell, Developmental and Regenerative Biology ที่ Icahn Mount Sinai ชี้ให้เห็นว่า "เซลล์ต้นกำเนิดที่มีพลังมากมายมีความสามารถพิเศษในการแบ่งตัวอย่างไม่มีกำหนดในวัฒนธรรมและเปลี่ยนเป็นเซลล์และเนื้อเยื่อภูมิคุ้มกัน ( เช่นเยื่อบุผิวในปอดหรือลำไส้) ทำให้พวกเขาคล้อยตามการแก้ไขยีนและการศึกษาระดับโมเลกุล" ในทางกลับกัน งานวิจัยนี้สามารถช่วยตอบคำถามสำคัญ เช่น ค้างคาวทนต่อการติดเชื้อไวรัสได้อย่างไร และพวกมันจำลองกลวิธีทางพันธุกรรมที่ไวรัสใช้เพื่อหลีกเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันหรือไม่ ซึ่งจะเป็นการส่งเสริมพื้นที่อุดมสมบูรณ์สำหรับการผลิตไวรัส คำถามเพิ่มเติมที่การศึกษาช่วยตอบคือไวรัสทำหน้าที่เป็นตัวแทนและบรรณาธิการของชีววิทยาเจ้าบ้านที่มีความสามารถอย่างเต็มที่หรือไม่ในลักษณะที่ทำให้พวกมันเป็นแหล่งคำสั่งวิวัฒนาการที่สมบูรณ์ "การวิจัยในอนาคตเกี่ยวกับสเต็มเซลล์ของค้างคาวจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับชีววิทยาของค้างคาวในทุกๆ ด้าน รวมถึงการปรับตัวในการบินอันน่าทึ่งของค้างคาว และความสามารถในการระบุตำแหน่งวัตถุที่อยู่ไกลหรือมองไม่เห็นผ่านตำแหน่งเสียงสะท้อน ตำแหน่งของวัตถุที่สะท้อนจากเสียง การมีอายุยืนยาวและภูมิคุ้มกันที่ผิดปกติ" ดร. ซวากา ซึ่งห้องปฏิบัติการของเขาที่ภูเขาซีนายอธิบาย มุ่งเน้นไปที่คำถามพื้นฐานเกี่ยวกับชีววิทยาสเต็มเซลล์ อย่างไรก็ตาม ผลประโยชน์ทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดนั้นคาดว่าจะอยู่ในชั้นไวโรสเฟียร์ของค้างคาว Dr. García-Sastre กล่าวว่า "การศึกษาของเราสร้างแพลตฟอร์มเพื่อทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทบาทเฉพาะตัวของค้างคาวในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในฐานะแหล่งกักเก็บไวรัส "และความรู้ดังกล่าวสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ ๆ เกี่ยวกับโรคและการรักษาในขณะที่เตรียมเราให้พร้อมสำหรับการแพร่ระบาดในอนาคต" การศึกษานี้ได้รับทุนสนับสนุนจากสถาบันสุขภาพแห่งชาติ สถาบันวิทยาศาสตร์การแพทย์แห่งชาติ สถาบันสุขภาพเด็กและการพัฒนามนุษย์แห่งชาติยูนิซ เคนเนดี ชริเวอร์ และมูลนิธิฮัฟฟิงตัน