Neue Erkenntnisse und verbesserte Kultivierung menschlicher Noroviren in menschlichen intestinalen Enteroiden

Menschliche Noroviren (HuNoVs) sind die Hauptursache für epidemische und sporadische akute Gastroenteritis weltweit. Wir haben zuvor gezeigt, dass aus menschlichen intestinalen Stammzellen gewonnene Enteroide (HIEs) die Kultivierung mehrerer HuNoV-Stämme unterstützen. Allerdings unterstützten HIEs nicht die Virusreplikation aus jeder HuNoV-positiven Stuhlprobe, was uns dazu führte, neue Mediumbedingungen zu testen und zu optimieren, Merkmale von Stuhlproben zu identifizieren, die eine Replikation ermöglichen, und die Konsistenz der Replikation im Laufe der Zeit zu bewerten. Die Optimierung unseres HIE-HuNoV-Kultursystems hat Folgendes gezeigt: (i) ein neues HIE-Kulturmedium, das mit konditioniertem Medium aus einer einzelnen Zelllinie und kommerziellen Medien hergestellt wurde, fördert eine robuste Replikation von HuNoV-Stämmen, die in HIEs, die in unserem ursprünglichen Kulturmedium aus 3 separaten Zelllinien gewachsen sind, schlecht repliziert haben; (ii) GI. 1, 11 GII Genotypen (GII. 1, GII. 2, GII. 3, GII. 4, GII. 6, GII. 7, GII. 8, GII. 12, GII. 13, GII. 14 und GII. 17) und sechs GII. 4 Varianten können in HIEs kultiviert werden; (iii) eine erfolgreiche Replikation ist wahrscheinlicher mit Viren in Stühlen mit höheren Virustitern; (iv) die Replikation des GII. 4Sydney₂012-Virus war über 3 Jahre reproduzierbar; und (v) die HuNoV-Infektion ist auf den Dünndarm beschränkt, basierend auf der Replikation von zwei Virusstämmen in duodenalen und ilealen HIEs, jedoch nicht in Kolonoiden von zwei empfindlichen Spendern. Diese Ergebnisse verbessern das HIE-Kultursystem für die HuNoV-Replikation. Der Einsatz von HIEs durch mehrere Laboratory in aller Welt zur Untersuchung der molekularen Mechanismen, die die HuNoV-Replikation regulieren, bestätigt die Nützlichkeit dieses Kultursystems, und unsere optimierten Methoden zur Virusreplikation werden die Entwicklung wirksamer Therapien und Methoden zur Viruskontrolle vorantreiben. BEDEUTUNG Menschliche Noroviren (HuNoVs) sind hochkontagiös und verursachen akute und sporadische Durchfallerkrankungen in allen Altersgruppen. Darüber hinaus treten chronische Infektionen bei immungeschwächten Krebspatienten und Transplantationspatienten auf. Diese Viren sind antigenisch und genetisch vielfältig, und es gibt stammspezifische Unterschiede in der Bindung an zelluläre Anhangsfaktoren. Darüber hinaus werden neue Entdeckungen zu stammspezifischen Unterschieden beim Viruseintritt und der Replikation und der Antwort der Epithelzellen auf die Infektion in menschlichen intestinalen Enteroiden gemacht. Menschliche intestinale Enteroide sind ein biologisch relevantes Modell zur Untersuchung von HuNoVs; jedoch können derzeit nicht alle Stämme kultiviert werden. Ein vollständiges Verständnis der HuNoV-Biologie erfordert somit Bedingungen, die die Replikation mehrerer Stämme ermöglichen. Wir berichten über die Optimierung der HuNoV-Kultivierung in Kulturen menschlicher intestinaler Enteroide, um die Anzahl der kultivierbaren Stämme und das Ausmaß der Replikation zu erhöhen, was für die Prüfung von antiviralen Mitteln, neutralisierenden Antikörpern und Methoden zur Virusinaktivierung entscheidend ist.