Abstract
Recombinant humaan oplosbaar ACE2 remt SARS-CoV-2 virale infectie in humane organoïden in vitro.
Om infectie te veroorzaken, moet een virus toegang krijgen tot gastheercellen om zich te vermenigvuldigen. COVID-19-infectie wordt veroorzaakt door het severe acute respiratory syndrome-coronavirus 2 (SARS-CoV-2), dat de gastcellen binnendringt door zich te hechten aan een membraangebonden eiwit, angiotensine-converting enzyme 2 (ACE2). ACE2 komt vooral tot expressie in de longen, de voornaamste plaats van besmetting met SARS-CoV-2. Het is echter ook in verschillende mate aanwezig in het hart, de bloedvaten, de nieren en de darmen. Het patroon van multi-orgaandisfunctie gezien in COVID-19 patiënten is waarschijnlijk gerelateerd aan dit patroon van ACE2 expressie en de daaruit voortvloeiende wijdverspreide infectie.
Monteil et al. probeerden te bepalen of menselijk recombinant oplosbaar ACE2 (hrsACE2) kon worden gebruikt om infectie te remmen, vermoedelijk door virale binding aan eiwitten in oplossing in plaats van die op gastheercellen. In vitro verminderde hrsACE2 drastisch het virale herstel uit gastheercelculturen, wat wijst op het voorkomen van gastheercelbinding. Ziekte etiologie en therapeutisch potentieel van hrsACE2 werden vervolgens onderzocht in twee humane organoid modellen. Ten eerste, de hoeveelheid viraal RNA uitgedrukt in geïnfecteerde capillaire organoïden nam toe in de tijd, wat duidt op een actieve weefselinfectie. Dit is van cruciaal belang, aangezien infectie van bloedvaten moet plaatsvinden voordat het virus zich kan verspreiden naar weefsels in het hele lichaam. Nierorganoïden waren eveneens gevoelig voor infectie, aangezien zij ACE2 tot expressie brachten in tubulaire cellen (vergelijkbaar met bekende patronen in vivo). Hoewel infectie niet volledig werd gestopt door hrsACE2 in vitro, vertraagde de behandeling de virale replicatie in beide organoïde modellen, wat aangeeft dat het oplosbare enzym de verspreiding van de infectie kan remmen en de virale belasting kan verlagen, die kan correleren met de ernst van de ziekte.
Vanwege de huidige pandemie is er een ongekende oproep tot bewapening onder de wetenschappelijke gemeenschap. Velen van ons werken aan schilden om onze eerstelijns essentiële werknemers en medische professionals te beschermen, terwijl anderen in een race zijn voor wapens om het virus directer te bestrijden. De hier beschreven aanpak is van bijzonder belang, omdat hrsACE2 al door fase I en II klinische studies is gekomen (NCT00886353, NCT01597635) voor acuut respiratoir distress syndroom en wettelijke goedkeuring heeft gekregen (NCT04335136) voor verdere studie in de strijd tegen COVID-19.