Вирусные органоиды: прорыв в борьбе с австралийскими кроликами

от

Кролики-европейцы стали настоящей бедой для австралийской природы. С 1859 года, когда их завезли в Австралию близ Джилонга в Виктории, они распространились по континенту с невероятной скоростью.

Распространение кроликов по Британии заняло 700 лет. Однако менее чем за 70 лет они колонизировали 70% Австралии — территорию, в 25 раз превышающую размер Британии. Это было самое быстрое из зарегистрированных нашествий вредителей-млекопитающих в мире.

Кролики остаются одними из самых разрушительных вредителей Австралии. Они конкурируют с местными животными за пищу и укрытие, их норы вызывают эрозию, а даже крайне низкая плотность кроликов может препятствовать регенерации деревьев и кустарников, что приводит к долгосрочной потере видов.

По оценкам, кролики ежегодно наносят ущерб сельскому хозяйству на сумму около 200 миллионов долларов, а до внедрения методов биологического контроля эта цифра была ближе к 2 миллиардам долларов в год. Они также негативно влияют на 322 вида, находящихся под угрозой исчезновения на национальном уровне, что больше, чем от диких кошек и лисиц вместе взятых.

Биологический контроль

Биологический контроль оказался наиболее эффективным решением против кроликов. Вирус миксомы и калицивирус кроликов значительно сокращают численность кроликов и продолжают вызывать вспышки в небольших остаточных популяциях кроликов.

Вирусы подавляют численность кроликов без необходимости ежегодного повторного применения. Более того, оба вируса распространяются насекомыми, питающимися мёртвыми кроликами, что позволяет им эффективно передавать вирусы на большие расстояния и между популяциями кроликов, которые не контактируют напрямую.

Хотя эти вирусы невероятно эффективны, спасая австралийское сельское хозяйство более чем на 70 миллиардов долларов, с более чем 90%-ным сокращением популяции в некоторых районах, они не являются инструментом искоренения.

Вирусы и их хозяева эволюционируют вместе, и со временем кролики могут стать устойчивыми, а их популяции восстанавливаются. Поэтому нам нужно опережать события, разрабатывая новые инструменты и стратегии биологического контроля для дальнейшего контроля популяций кроликов и защиты достижений, достигнутых благодаря прошлым инициативам по биологическому контролю.

Прорыв в тестировании вирусов

До недавнего времени изучение калицивирусов кроликов было затруднено из-за отсутствия надёжной системы культивирования клеток для использования в тестировании.

В 2023 году CSIRO впервые за более чем 40 лет продемонстрировала рост этих вирусов вне кроликов, в органоидах. Органоиды — это крошечные трёхмерные клеточные структуры, полученные из стволовых клеток, которые имитируют орган, из которого они происходят.

Эта система культивирования клеток претерпела серьёзную модернизацию и теперь способна эффективно поддерживать тестирование вирусов. В недавно опубликованной статье в Journal of Virology исследователи CSIRO по биологическому контролю кроликов продемонстрировали, как они теперь выпустили «ручку управления» клеточной культуры, которая сдерживала эффективное производство вируса, сделав её здоровой и надёжной, что позволило добиться высокого уровня репликации вируса, серийного пассирования и углублённого тестирования.

Этот прорыв меняет правила игры в работе над созданием следующего успешного штамма вируса, нацеленного на кроликов.

Доктор Майкл Фрезе — вирусолог, работающий с нашей исследовательской группой по биологическому контролю кроликов и Университетом Канберры. Он объяснил, насколько важны эти новые и улучшенные органоиды для текущих исследований по биологическому контролю кроликов.

«По сути, вы экономите время и ресурсы с помощью этой новой и улучшенной системы культивирования клеток», — сказал Майкл. «При тестировании вируса нам необходимо определить концентрацию инфекционных вирусных частиц, и в прошлом для этого требовалось заражение многих кроликов. С помощью системы культивирования клеток это можно сделать в чашке для культивирования клеток, и необходимость заражения лабораторных кроликов значительно снижается».

Доктор Таня Стрив — наш старший главный научный сотрудник в области биологического контроля кроликов. Она работала в CSIRO над рядом проектов, исследующих варианты биологического контроля для ряда инвазивных видов животных, включая европейских лисиц, мышей, тростниковых жаб и в течение последних 18 лет — кроликов.

Непосредственная цель этого исследования понятна доктору Стрив. «Цель — значительно сократить количество животных, необходимых для тестирования на вирусы, и повысить скорость исследований по биологическому контролю», — сказала она.

Однако Таня также признала, что создание этой системы культивирования для кроликов может иметь дополнительные преимущества. «Это позволит учёным изучать вирусы в контролируемой среде. Это может помочь нам лучше понять болезни, которые они вызывают, и разработать дальнейшие стратегии биологического контроля на основе калицивирусов», — сказала Таня.

Будущее исследований

Разработка этой системы культивирования органоидов является одним из компонентов реализации Стратегии Австралии по биологическому контролю кроликов. Эта стратегия определяет краткосрочные, среднесрочные и долгосрочные действия, которые позволят нам оставаться на шаг впереди кроликов.

В конечном счёте необходимо продолжать разрабатывать инструменты и стратегии для внедрения каждые 15 лет или около того, чтобы предотвратить повторное увеличение численности кроликов и потерю всех достижений, достигнутых за последние десятилетия.

«Наши исследователи также начинают изучать новые технологии генетического контроля в качестве альтернативной долгосрочной стратегии борьбы с кроликами», — сказала Таня. «Это может быть будущее борьбы с кроликами. Однако тем временем нам может потребоваться несколько новых вирусов, чтобы контролировать численность кроликов, пока разрабатывается это долгосрочное решение».

CSIRO продолжает активно сотрудничать с правительством и промышленностью, чтобы обеспечить продолжение исследований в области биологического контроля кроликов в правильном направлении.

Недавние достижения в области исследований калицивируса и органоидов — результат сотрудничества между CSIRO и Университетом Канберры при поддержке Meat & Livestock Australia (MLA) и Департамента сельского хозяйства, рыболовства и лесного хозяйства Содружества (DAFF).

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте