Gehirn-Organoide für die HIV-Forschung
2020
University of Pittsburgh, Pittsburgh, USA
Die Infektion mit HIV-1 kann zu einer HIV-assoziierten neurokognitiven Störung (HAND) führen, die durch Entzündungen und Degeneration von Nervenzellen gekennzeichnet ist und zu einer kognitiven Beeinträchtigung der betroffenen Patienten führt. Das Ziel dieser Studie war die Entwicklung eines gehirnrepräsentativen In-vitro-Systems zur Untersuchung der molekularen Ereignisse, die den HIV-bedingten Störungen des Gehirns zugrunde liegen.
Dafür wurde ein dreidimensionales (3D) menschliches Gehirn-Organoid (hBORG)-Modell entwckelt, das wichtige Zelltypen enthält, die für die HIV-1-Neuropathogenese entscheidend sind; insbesondere Neuronen und Astrozyten. Die Fähigkeit dieser hBORGs, eine HIV-1-Infektion zu unterstützen und die bei HIV-1-Patienten beobachteten Kennzeichen der Pathologie des Zentralnervensystems (ZNS)zu rekapitulieren, wurde durch Einbringen von HIV-infizierter primärer im Gehirn vorkommender Immunzellen (Mikroglia) untersucht. Die Inkorporation von HIV-infizierten Mikroglia führte zu einer Entzündungsreaktion und induzierten Schäden an Neuronen und Astrozyten, was wichtige Kennzeichen darstellt, die im ZNS von HIV-1-infizierten Personen zu sehen sind.
Dieses Modell ist vielversprechend für ein grundlegendes Verständnis darüber, wie eine HIV-1-Infektion das ZNS verändert und pathologische Veränderungen hervorruft, und ebnet den Weg für die Entdeckung von Biomarkern und neuen therapeutischen Zielstrukturen.
Modeling HIV‑1 neuropathogenesis using three‑dimensional human brain organoids (hBORGs) with HIV‑1 infected microglia
Velpandi Ayyavoo, Shilpa Sant
Eingestellt am: 03.04.2023
[1] https://www.nature.com/articles/s41598-020-72214-0
