UWC и SU изолируют первую в Южной Африке лабораторную культуру SARS-CoV-2
                Доктор Тасмин Сулиман из UWC работает в лаборатории биологической безопасности 3-го уровня в отделении медицинской вирусологии Университета Стелленбош. Кредит: UWC/SU

Хотя большая часть научного и медицинского сообщества спешит разработать терапевтические препараты для COVID-19 на основе клинических данных, лучшее понимание вируса остается критически важным. Вот почему так важно, чтобы Южная Африка получила свой первый известный лабораторный изолят SARS-Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) 1 апреля 2020 года благодаря совместным усилиям Университета Западного Кейпа (UWC) и Университета Стелленбош (СУ).
                                                                                       

«Наличие чистой культуры вируса открывает двери для исследований в Южной Африке», — говорит доктор Тасним Сулиман из UWC. «В настоящее время большая часть данных, которые существуют по этому новому вирусу, основана на обнаружении генетического материала, который все еще возможен после смерти вируса, и не подтверждает, является ли вирус жизнеспособным и способен ли вызвать инфекцию. Теперь мы можем поэкспериментируйте с живым вирусом и посмотрите, как он себя ведет в лаборатории. «

р. Сулиман — постдокторант, работающий под руководством профессора Меган Шоу, эксперта по гриппу, который недавно переехал из США, чтобы присоединиться к UWC. Используя лабораторию уровня биобезопасности 3 (BSL-3) в Отделении медицинской вирусологии SU при поддержке начальника отдела профессора Вольфганга Прейзера, Сулиман смог инокулировать клеточные культуры образцами пациентов с COVID-19 и преуспеть в выращивании вируса./р>

«Мы не создавали вирус и не модифицировали его каким-либо образом», — отмечает доктор Сулиман. «Все, что мы сделали, — это предоставили вирусу необходимые условия для роста в месте, где мы можем собрать большое количество вируса для проведения исследований. И были соблюдены строгие правила безопасности».

Немедленное и незаменимое благословение наличия изолята — это возможность снабжать диагностические лаборатории большим количеством вирусного генетического материала, идентичного по генетическому составу и концентрации. Это достижение предоставляет ценные возможности для дальнейших исследований и предоставляет незаменимый справочный материал для стандартизации диагностических тестов на нескольких платформах между лабораториями.

Например, вирус можно использовать в экспериментах для тестирования новых противовирусных соединений in vitro, и если они проявляют эффект против вируса, не нанося вреда клеткам, они могут стать кандидатами для клинических испытаний.

«Хотя Южная Африка является ведущей африканской страной в области науки и техники, мы по-прежнему ограничены в ресурсах в соответствии с развитыми мировыми стандартами», — говорит Сулиман. «Следовательно, для нас является огромным преимуществом сделать этот вирус доступным и направлять других в том, как безопасно обрабатывать вирус локально».

Выращивание коронавируса: искусство и наука о вирусной культуре

р. Сулиман получил клинические образцы от COVID-19-положительных пациентов в больнице Tygerberg в Кейптауне и инокулировал эти образцы в живые клетки, которые культивировали в лаборатории.

Если вирус присутствует в клиническом образце, он заражает клетки и растет. Это обеспечивает чистую культуру вируса — важный ресурс для всех исследовательских лабораторий, а также клинических лабораторий, которые могут использовать ее в качестве положительного контроля в своих диагностических тестах.

«Вирусная культура ранее регулярно использовалась в диагностических процедурах, которые теперь были заменены быстрыми, сложными и высокотехнологичными молекулярными методами с большей емкостью и точностью, а также более быстрыми сроками выполнения», — говорит профессор Шоу. «Неизбежно, вирусная культура стала умирающей техникой, и умения быстро исчезают из научного сообщества».

В отличие от бактерий, которые можно довольно просто выращивать в питательных средах, вирусы нуждаются в живых клетках для их размножения. Вирусы должны быть в состоянии прикрепляться к клеткам и проникать в них, прежде чем перенаправить механизм клеток на производство белков и молекул, необходимых для сборки новых вирусных частиц. Сами клетки имеют свои собственные требования к росту, и поиск комбинации адаптированных к лаборатории клеток, которые также совместимы с ростом вируса, является очень деликатным процессом.

«Мы должны буквально синхронизировать две естественные биологические системы, чтобы работать вместе, чтобы получить желаемый результат», — объясняет д-р Сулиман. «К счастью, требования к росту SARS-CoV-2 очень похожи на требования SARS-CoV-1, что дало нам своего рода дорожную карту».

И, к счастью, она была хорошо оснащена, чтобы следовать этой дорожной карте.

Существует семь известных человеческих коронавирусов, три из которых вызывают тяжелые заболевания. Как это случилось, доктор Сулиман работал со всеми тремя в различной степени, а также с одним из более легких вызывающих болезнь CoV.

Во время своей докторской диссертации под руководством эксперта UWC по изучению коронавируса профессора Буртрама Филдинга она исследовала вирусные белки SARS-CoV-1 после вспышки 2002-2003 гг. Клонирование и культивирование этого потенциально опасного вируса составили большую часть ее работы, для которой она провела четыре года в Университете Бонна, Германия, с профессором Кристианом Дростеном, всемирно известным экспертом по коронавирусу.

Впоследствии она присоединилась к Отделу медицинской вирусологии SU для получения пост-докторской исследовательской стипендии, организованной профессором Вольфгангом Прейзером. Там она исследовала коронавирусы, обнаруженные у летучих мышей, и их потенциальную передачу человеку, а также руководила лабораторией BSL-3 подразделения. С этого года доктор Сулиман начала расширять свой опыт в вирусологии в области вирусов гриппа в лаборатории Шоу, когда COVID-19 поразил всех врасплох.

«Так как я много работал с SARS-CoV во время вспышки 2002/3 гг. и учитывая сходство между SARS-CoV-1 и -2, я уже был знаком с тем, что могут делать другие невирусные и вирусологи вне коронавирологии Мне нужно время, чтобы разобраться «, — говорит Сулиман. «И при такой пандемии время имеет большое значение».

Блокировка в лаборатории: работа с живым убийцей

11 марта 2020 года Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) объявила коронавирусную болезнь 2019 года (COVID-19) пандемией, спустя неделю после того, как первая инфекция SARS-CoV-2 — вируса, вызывающего COVID-19 — имела был диагностирован в Южной Африке. Две недели спустя Южная Африка ввела национальную блокировку, чтобы попытаться сгладить кривую, с заказами по месту жительства для всего несущественного персонала.

Именно тогда доктор Сулиман написал по электронной почте затопленному профессору Прайзеру, сказав: «Проф, вы знаете, что я могу сделать. Вам нужна помощь?»

Одним из самых больших ограничений при выращивании SARS-CoV-2 является абсолютная потребность в лаборатории BSL-3 и нехватка этих лабораторий и обученного персонала по всей стране. В Южной Африке в большинстве лабораторий BSL-3 отсутствуют средства для борьбы с респираторными вирусами, поскольку они часто направлены на туберкулез, который вызывается бактериями.

р. Сулиман — единственная известная южноафриканка, которая когда-либо выращивала коронавирус BSL-3, и, возможно, является наиболее обученным человеком для выделения вируса, ответственного за COVID-19, поэтому для нее было очевидным решение принять это задача. Сейчас она готовит других ученых из университета Кейптауна.

«Сначала было страшно», — говорит доктор Сулиман. «Я прекрасно осознавал, что все, что нужно, — это неисправность костюма и неудачный случай заражения. Но с тренировками и регулярной работой в лаборатории BSL-3 развивается автоматическое чувство гипер-бдительности. Вы к этому привыкаете . «

Доступ к рабочему пространству BSL-3 осуществляется через три двери подряд, каждая из которых готовит исследователей к следующему этапу. Многочисленные двери вместе с потоком воздуха при отрицательном давлении предотвращают попадание аэрозолей в обычные пространства.

«После того, как первая дверь закрывается за вами при входе в BSL3, дверь на сцену 2 освобождается — комната, в которой надето защитное снаряжение: две пары перчаток, ботинки, закрывающее платье или комбинезон, чехлы для рукавов, и мой личный фаворит — мощный респиратор, который фильтрует вдыхаемый воздух, — говорит доктор Сулиман. «Аккумулятор и фильтр носят вокруг талии, и трубка соединяет их с головным убором, плотно прилегающим к голове и лицу. Теперь вы готовы войти в третью дверь, чтобы убить коронавирусов».

И убей их, она сделала. «Я работал днем ​​и ночью и боролся с нехваткой некоторых необходимых материалов, потому что к тому времени Южная Африка была заблокирована, и возникли узкие места в авиаперевозках», — вспоминает Сулиман. «Наконец, через две недели после того, как я начал, я посмотрел в микроскоп и увидел мертвые клетки — признак того, что мой вирус рос. Я сидел, улыбаясь в этой изолированной лаборатории с высокой степенью защиты, и только дыхание респиратора подчеркивало тишину, как я рассмотрел потенциал того, что я держал в руках. «

Команда уже начала делиться изолятом с несколькими исследователями и учреждениями для диагностических и исследовательских целей. Они также делятся своим опытом с исследовательскими группами по туберкулезу, которые располагают инфраструктурой для изучения респираторных инфекций в молекулярном и клиническом масштабе, но не имеют навыков работы с вирусами такого типа.

«Эта болезнь очень новая, и, несмотря на удивительный прогресс по многим направлениям, многое еще неизвестно. Поэтому каждый день появляются новые аспекты, и поэтому так важно, чтобы мы проводили как можно больше исследований», — проф. Прейзер говорит. «Из-за срочности многое из того, что обычно происходит за кулисами, разыгрывается на открытом воздухе, и это может показаться ошеломляющим. Но это прекрасный пример того, как мы можем работать вместе, чтобы достичь того, чего никто не мог бы сделать самостоятельно. в состоянии — и во время острой нужды. Это то, чем можно гордиться. «/p>




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *