Abstract
Rekombinantti ihmisen liukoinen ACE2 estää SARS-CoV-2 -virusinfektiota ihmisen organoideissa in vitro.
Viruksen on päästävä isäntäsolujen sisään infektiota varten. COVID-19-infektion aiheuttaa vakavan akuutin hengitystieoireyhtymän koronavirus 2 (SARS-CoV-2), joka pääsee isäntäsoluihin kiinnittymällä kalvoon sitoutuneeseen proteiiniin, angiotensiinikonvertaasientsyymi 2:een (ACE2). ACE2 ilmentyy pääasiassa keuhkoissa, jotka ovat SARS-CoV-2:n ensisijainen infektiopaikka. Sitä esiintyy kuitenkin vaihtelevasti myös sydämessä, verisuonistossa, munuaisissa ja suolistossa. COVID-19-potilailla havaittu monen elimen toimintahäiriö liittyy todennäköisesti tähän ACE2:n ilmentymismalliin ja siitä johtuvaan laajalle levinneeseen infektioon.
Monteil ym. pyrkivät selvittämään, voitaisiinko ihmisen rekombinanttia liukoista ACE2:ta (hrsACE2) käyttää infektion estämiseen, oletettavasti siten, että virus sitoutuu proteiineihin liuoksessa eikä isäntäsoluissa. In vitro hrsACE2 vähensi merkittävästi viruksen palautumista isäntäsoluviljelmistä, mikä viittaa isäntäsolujen sitoutumisen estämiseen. Seuraavaksi tutkittiin taudin etiologiaa ja hrsACE2:n terapeuttista potentiaalia kahdessa ihmisen organoidimallissa. Ensinnäkin infektoituneissa kapillaarielementeissä ilmentyvän viruksen RNA:n määrä kasvoi ajan myötä, mikä viittaa aktiiviseen kudosinfektioon. Tämä on ratkaisevan tärkeää, sillä verisuonten infektoitumisen on tapahduttava, jotta virus voi levitä kudoksiin koko kehossa. Munuaisorganoidit olivat samalla tavoin alttiita infektiolle, sillä ne ekspressoivat ACE2:ta tubulaarisissa soluissa (kuten tunnetut mallit in vivo). Vaikka hrsACE2 ei pysäyttänyt infektiota kokonaan in vitro, hoito hidasti viruksen replikaatiota molemmissa organoidimalleissa, mikä osoittaa, että liukoinen entsyymi voi estää infektion leviämistä ja alentaa viruskuormitusta, joka voi korreloida taudin vakavuuden kanssa.
Tämän pandemian vuoksi tiedeyhteisö on saanut ennennäkemättömän voimakkaan avunpyynnön. Monet meistä työskentelevät suojakilpien parissa suojellakseen etulinjan välttämättömiä työntekijöitä ja lääketieteen ammattilaisia, kun taas toiset kilpailevat aseista, joilla voidaan taistella virusta vastaan suoremmin. Tässä kuvattu lähestymistapa on erityisen kiinnostava, koska hrsACE2 on jo läpäissyt vaiheen I ja II kliiniset tutkimukset (NCT00886353, NCT01597635) akuuttia hengitysvaikeusoireyhtymää varten, ja se on saanut viranomaishyväksynnän (NCT04335136) jatkotutkimuksia varten COVID-19:n torjunnassa.