梅兰妮·奥特（Melanie Ott） 是格莱斯顿研究所病毒学和免疫学研究所所长，也是加州大学旧金山分校的医学教授。 她的实验室主要研究人类免疫缺陷 病毒 (HIV-1) 和丙型肝炎病毒，旨在了解之间的分子相互作用 病毒 和他们的目标 细胞 为新的治疗药物产生靶标。 19 月，她与 IGI 科学作家 Hope Henderson 讨论了她目前对 COVID-XNUMX 治疗靶点的研究。
告诉我您的 COVID-19 项目。
这是一次非常密切的合作 内文·克罗根. 基本思想是我们要追捕宿主 蛋白质 对生命周期很重要 SARS-COV-2，导致 COVID-19 的病毒。 没有它们感染的细胞——宿主细胞——的支持，病毒就无法生存。 它们严重依赖宿主细胞及其蛋白质。 如果我们能够弄清楚哪些蛋白质是病毒最重要的生命线，我们或许能够通过切断这些生命线来创造一种抗病毒治疗方法。 这与通常的抗病毒药物不同，因为它们针对的是病毒本身。
你如何找到宿主因素？
Nevan 已经通过质谱法确定了 300 多个这些因素。 他在大流行的几个月内基本上发布了源代码这一事实表明，这是他已经完善的东西。 我们在这笔赠款中提议系统地测试 300 多种已被确定为与 SARS-CoV-2 蛋白相互作用的因素，以确定哪些因素对病毒生命周期至关重要。
您如何确定哪些宿主蛋白至关重要？
我们的重点是以最接近真实人的方式进行的，因此在实验室中感染肺细胞和肺类器官。 第二部分是找出最好的使用方法 CRISPR 转 基因 在这些细胞和类器官中关闭。 通过一个一个地关闭宿主基因，我们可以找出哪些对病毒最重要。
究竟什么是类器官？
类器官是培养皿中的微型器官。 它不完全是一个器官——它没有，例如，血管，但它是三维的，通常呈现所有相关的上皮细胞类型。 在过去的几年里，我的实验室已经为不同的组织开发了类器官模型。 我们通过从我们的临床合作伙伴那里接收通常来自切除术的肺片来制造人类气道类器官。 我们隔离 干细胞 并在特殊环境中培养它们，这样它们就会产生一些不同类型的细胞，您可以在真实患者的气道中看到以三维结构生长的细胞。
使用类器官有哪些优势？
通常，科学家使用 癌症 用于研究传染病的细胞系，因为它们在实验室中生长良好，但它们与病毒感染人的细胞不同。 我们可以从研究癌细胞系中学到很多东西，但我们在科学中也存在一个大问题，即在实验室甚至在小鼠中看起来非常有希望，但是你在患者身上尝试它们却失败了。 癌细胞在某些重要方面确实与正常细胞不同，这可能对此有所贡献。 因此，研究人员对类器官感到非常兴奋，因为它们具有不同的、成熟的、非癌细胞类型和三维结构。 你也可以从不同的人身上培育出类器官，这样你就可以用你在人群中看到的一些遗传变异来测试事物。
当你认为你发现了一种重要的宿主蛋白质时，你会怎么做？
在类器官中测试蛋白质后，我们在直接从人身上分离的支气管上皮细胞中测试了有希望的命中。 这些是排列在支气管或气道内的各种细胞的混合物。
这更像是一个一次性实验，更接近于人体中正在发生的事情，因为你不是在生长和繁殖细胞并帮助它们成熟——你正在使用已经成熟的细胞，直接来自人类。 这也意味着您的数量有限！ 这就是为什么我们将它们保存为最有希望的热门歌曲。
支气管上皮细胞在二维层中生长。 在一个人中，支气管上皮细胞排列在气道上，因此它们一侧暴露在空气中，另一侧暴露在我们的体液中。 实验室中的大多数细胞都完全浸没在液体中生长。 我们在称为气液界面模型的特殊设置中培养这些细胞，其中细胞的上部暴露在空气中，底部处于液体中。
细胞如何反应？
细胞变得非常快乐。 它们现在所处的环境很像气道，与以更传统的方式种植相比，以这种方式种植它们实际上更强烈地促进了 COVID-19 感染。 那么你现在在项目中的哪个位置？ 我们写这个项目时最初的希望是，我们会在两个月内完成。 但毫不奇怪，我们仍在努力工作！ 我们进入 SARS-CoV-2 研究是因为我们已经在研究肺类器官。 我们把它们放在我们的保温箱里，它们漂亮地感染了流感！ 但事实证明，用 SARS-CoV-2 有效地感染它们要困难得多，这也是该项目花费比我们计划的时间更长的部分原因。
为什么呼吸道更难感染？
这可能表明我们已经在气道中进化出防御机制，不会完全成为冠状病毒的牺牲品。 一旦病毒进入，它就可以很容易地分布和传播并进入其他器官，然后我们就会遇到大问题。 气道上皮是第一层防御。 因此，在我看来，它说明了冠状病毒已经存在一段时间的事实。
你将从用 CRISPR 操纵基因中学到什么？
我们可以弄清楚病毒真正需要哪些宿主蛋白质，因为当我们用 CRISPR 清除它们时，病毒就无法复制。 我们还可以找到我们所说的限制因子——阻止病毒复制的宿主蛋白。 当我们摆脱它们时，病毒会复制更多。 在这两组中寻找蛋白质可以帮助我们开发针对 COVID-19 的新疗法。
您从该项目中获得的理想结果是什么？
理想的结果是找到一种对 SARS-CoV-2 以及其他冠状病毒有效的药物靶点。 以宿主因素为目标的优势在于，某些因素可能在多种病毒之间共享。 找到这些宿主因素有助于开发泛抗病毒药物，有望为应对即将到来的下一种大流行病毒做好准备。
您最初是如何与 Nevan Krogan 合作的？
我不知道了——我们合作了这么久！ 他只是一个很棒的同事，我们对宿主-病毒相互作用有共同的兴趣。
再问一个问题——你有没有养成什么新的隔离爱好？
我成了 Peloton 的粉丝！ 我丈夫有一辆 Peloton 自行车，他一直是一个非常狂热的粉丝，但我总是有点不屑一顾。 我曾经非常热衷于高温瑜伽，但自 XNUMX 月以来，Peloton 救了我的命。 我也经常做饭，也许吃得太多！
这项工作由实验室资助 基因组学 Research (LGR)，加州大学伯克利分校/加州大学旧金山分校 (IGI) 和葛兰素史克之间的合作。
