Wirusy układu oddechowego są prawdopodobnie jednymi z najbardziej rozpowszechnionych patogenów, powodując poważne obciążenia zdrowotne i ekonomiczne. Od okresowych globalnych wybuchów pojawiających się szczepów epidemicznych (np. H1N1, H5N1, H3N2, MERS, COVID-19) po sezonowe szczepy grypy każdego roku, wirusy stanowią stałe zagrożenie dla zdrowia publicznego. Chociaż szczepionki stanowią główną część odpowiedzi na te globalne wyzwania związane ze zdrowiem publicznym, otrzeźwiające jest to, że te środki zaradcze są jedynie responsywne1,2. Co więcej, opóźnienie między pojawieniem się nowego szczepu zakaźnego a pomyślnym opracowaniem jego szczepionki jest nieuniknione3, co prowadzi do okresu, w którym dostępne środki mające na celu ograniczenie rozprzestrzeniania się wirusa są bardzo ograniczone.
Te opóźnienia są dodatkowo podkreślone przez koszty, które są nakładane na społeczeństwo - ekonomicznie i społecznie. Sama grypa sezonowa jest odpowiedzialna za około 8 miliardów dolarów kosztów pośrednich, 3,2 miliarda dolarów kosztów medycznych i 36,3 tysiąca zgonów w Stanach Zjednoczonych Ameryki rocznie4. Ma to miejsce przed rozważeniem kosztów badań, które są niezbędne do sfinansowania opracowania szczepionki. Wybuchy epidemii mają jeszcze poważniejsze skutki dla społeczeństwa, spotęgowane przez rosnące z roku na rok tempo globalizacji, o czym świadczą globalne zakłócenia spowodowane pojawieniem się i szybkim rozprzestrzenianiem się koronowirusa zespołu ciężkiej ostrej niewydolności oddechowej 2 (SARS-CoV-2)5,6,7.
Ostatnie badania wykazały, że zakażeni pacjenci z większą populacją aktywowanych wrodzonych limfocytów T zwykle mają lepsze wyniki choroby8,9,10. Ponadto wrodzona populacja limfocytów T jest podzielona na wiele podgrup: niezmienne komórki T związane z błoną śluzową (MAIT), limfocyty T Vδ1 γδ, limfocyty T Vδ2 γδ i limfocyty T NK (NKT). Te podgrupy wrodzonych limfocytów T wykazują również heterogeniczność w swoich populacjach, co zwiększa złożoność interakcji między populacjami komórek zaangażowanymi we wrodzoną odpowiedź immunologiczną11. W związku z tym mechanizm, który aktywuje te wrodzone limfocyty T i wiedza o określonych podgrupach wrodzonych limfocytów T mogą stanowić inną drogę badań w celu ograniczenia zakaźnego wpływu tych wirusów na ludzkiego gospodarza, zwłaszcza w okresie opracowywania szczepionki.
Komórki nabłonkowe zakażone grypą wytwarzają czynniki, które szybko aktywują wrodzone limfocyty T12,13,14. Opierając się na tym odkryciu, ten bezkontaktowy model kohodowli interfejsu powietrze-ciecz (ALI) ma na celu naśladowanie wczesnych interakcji chemicznych (za pośrednictwem rozpuszczalnych czynników uwalnianych przez zakażoną warstwę nabłonkową) między zakażoną warstwą nabłonka nosa a PBMC podczas wczesnej infekcji. Fizyczne oddzielenie warstwy nabłonka nosa (hodowanej na wkładkach błonowych) i PBMC (w komorze pod spodem) oraz integralność nabłonka zapobiegają bezpośredniemu zakażeniu PBMC przez wirusa, umożliwiając szczegółowe badanie wpływu rozpuszczalnych czynników pochodzenia nabłonkowego na PBMC. Zidentyfikowane czynniki mogą być zatem dalej badane pod kątem ich potencjału terapeutycznego w indukowaniu odpowiedniej wrodzonej populacji limfocytów T, która może chronić przed zakażeniem grypą. W związku z tym w niniejszej pracy szczegółowo opisano metody ustanawiania kokultury do badania aktywacji wrodzonych limfocytów T z rozpuszczalnych czynników pochodzących z nabłonka.