Исследователи из Токийского института науки разработали миниатюрную биомиметическую модель человеческого кишечника, которая впервые позволила воспроизвести длительную инфекцию энтеровирусом A71 (EV-A71) в лабораторных условиях.

Работа, опубликованная в Journal of Virology, помогает лучше понять, как вирус сохраняется в кишечнике, практически не вызывая выраженного иммунного ответа, и может ускорить разработку новых методов лечения.

Энтеровирус A71 — широко распространённый патоген, который чаще всего поражает младенцев и детей раннего возраста, вызывая такие заболевания, как болезнь «рука-нога-рот». В большинстве случаев инфекция протекает легко, с симптомами в виде лихорадки и небольших высыпаний. Однако в отдельных случаях вирус способен проникать в центральную нервную систему и вызывать тяжёлые осложнения, включая энцефалит и менингит, которые могут представлять угрозу для жизни.

Несмотря на десятилетия исследований, специфических одобренных препаратов против EV-A71 до сих пор не существует.

Одной из ключевых причин является недостаточное понимание того, как вирус ведёт себя в человеческом кишечнике — первичной точке инфекции. Традиционные модели, основанные на животных или опухолевых клеточных линиях, плохо отражают реальную структуру и функции кишечной ткани. Более современные органоидные системы также имеют ограничения, поскольку не полностью воспроизводят клеточное разнообразие и организацию ткани.

Чтобы преодолеть эти ограничения, команда под руководством профессора Кадзуо Такаямы, аспиранта Хироки Футагсако и доцента Саяки Дэгути из Исследовательской лаборатории медицинских систем Института комплексных исследований Токийского института науки создала микрофизиологическую систему — миниатюрный «кишечник-на-чипе». Модель построена из эмбриональных стволовых клеток человека и включает несколько типов клеток, включая энтероциты, бокаловидные клетки и фибробласты, что позволяет воспроизводить более реалистичную архитектуру кишечной ткани.

После заражения EV-A71 исследователи наблюдали вирусную репликацию и состояние ткани в течение 14 дней. В отличие от стандартных клеточных культур, которые быстро разрушаются, миниатюрная кишечная модель сохраняла структурную целостность и поддерживала длительное размножение вируса без выраженного повреждения тканей.

Особенно важно, что вирус вызывал лишь слабый интерфероновый ответ — ключевой компонент врождённого противовирусного иммунитета. Секреция интерферонов практически не увеличивалась, что может объяснять способность EV-A71 длительно сохраняться в кишечнике без выраженных симптомов. Однако введение рекомбинантных интерферонов резко активировало противовирусные гены и значительно снижало уровень вирусной РНК.

Таким образом, модель не только воспроизводит ключевые особенности инфекции, но и демонстрирует потенциальную платформу для тестирования противовирусных препаратов.