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Erschienen in: Journal of NeuroVirology 2/2023

25.04.2023 | Review

iPSC-derived three-dimensional brain organoid models and neurotropic viral infections

verfasst von: Michael Swingler, Martina Donadoni, Anna Bellizzi, Senem Cakir, Ilker K. Sariyer

Erschienen in: Journal of NeuroVirology | Ausgabe 2/2023

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Abstract

Progress in stem cell research has revolutionized the medical field for more than two decades. More recently, the discovery of induced pluripotent stem cells (iPSCs) has allowed for the development of advanced disease modeling and tissue engineering platforms. iPSCs are generated from adult somatic cells by reprogramming them into an embryonic-like state via the expression of transcription factors required for establishing pluripotency. In the context of the central nervous system (CNS), iPSCs have the potential to differentiate into a wide variety of brain cell types including neurons, astrocytes, microglial cells, endothelial cells, and oligodendrocytes. iPSCs can be used to generate brain organoids by using a constructive approach in three-dimensional (3D) culture in vitro. Recent advances in 3D brain organoid modeling have provided access to a better understanding of cell-to-cell interactions in disease progression, particularly with neurotropic viral infections. Neurotropic viral infections have been difficult to study in two-dimensional culture systems in vitro due to the lack of a multicellular composition of CNS cell networks. In recent years, 3D brain organoids have been preferred for modeling neurotropic viral diseases and have provided invaluable information for better understanding the molecular regulation of viral infection and cellular responses. Here we provide a comprehensive review of the literature on recent advances in iPSC-derived 3D brain organoid culturing and their utilization in modeling major neurotropic viral infections including HIV-1, HSV-1, JCV, ZIKV, CMV, and SARS-CoV2.
Literatur
Zurück zum Zitat Lindenbach BD, Rice CM (2003) Molecular biology of flaviviruses. In: Advances in Virus Research. Elsevier, pp 23–61 Lindenbach BD, Rice CM (2003) Molecular biology of flaviviruses. In: Advances in Virus Research. Elsevier, pp 23–61
Zurück zum Zitat Mallard J, Williams KC (2018) Animal models of HIV-associated disease of the central nervous system. In: Handbook of Clinical Neurology. Elsevier, pp 41–53 Mallard J, Williams KC (2018) Animal models of HIV-associated disease of the central nervous system. In: Handbook of Clinical Neurology. Elsevier, pp 41–53
Metadaten
Titel
iPSC-derived three-dimensional brain organoid models and neurotropic viral infections
verfasst von
Michael Swingler
Martina Donadoni
Anna Bellizzi
Senem Cakir
Ilker K. Sariyer
Publikationsdatum
25.04.2023
Verlag
Springer International Publishing
Erschienen in
Journal of NeuroVirology / Ausgabe 2/2023
Print ISSN: 1355-0284
Elektronische ISSN: 1538-2443
DOI
https://doi.org/10.1007/s13365-023-01133-3

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