Платформа фундаментальных исследований и точной медицины

Органоиды, сформированные в виде сложных трехмерных (3D) структур, способны возникать из широкого спектра клеточных источников, от эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) до соматических стволовых клеток и даже раковых клеток. .

Эти 3D-ткани, изготовленные в небольших масштабах в лабораторных условиях, по своей структуре и функциональности очень напоминают нативные органы. Служа мощным мостом между традиционными моделями in vitro и моделями in vivo, эта технология демонстрирует огромный потенциал для клинического применения, особенно в области рака.

В исследовании опубликовано в журнале Молекулярная биомедицинаИсследователи сначала представили график развития органоидов, а затем отметили, что органоиды привлекли значительное внимание и интерес в области наук о жизни и медицинских исследований благодаря своей уникальной прикладной ценности и широкому рыночному потенциалу. Хотя органоиды и не полностью эквивалентны настоящим человеческим органам, они успешно воспроизводят структуру и функции реальных тканей.

Органоиды получают путем культивирования взрослые стволовые клетки со специфическим пространственным расположением in vitro. В этом обзоре команда изложила основные этапы культивирования и идентификации PDO, полученных из хирургически резецированной ткани ГБМ.

Команда также указала, что раковые PDO эффективно повторяют гистопатологические характеристики родительских опухолей. Кроме того, органоиды демонстрируют определенную степень сохранения геномных особенностей, обнаруженных в их родительских опухолях, хотя и с определенными различиями между ними. В целом в органоидах наблюдалось большее количество генов CAN и SNV по сравнению с родительскими опухолями.

Затем команда сравнила органоиды с доклиническими моделями опухолей. Для сравнения, органоиды, по своему составу и структуре более похожие на первичные ткани и способные обеспечивать сложные клеточные взаимодействия в трехмерной среде, лучше подходят для решения вопросов, которые не могут быть решены с помощью моделей in vivo.

Команда также выявила потенциал опухолевых органоидов, полученных от пациентов, в прогнозировании реакции опухолевых пациентов на химиотерапию, лучевую терапию и таргетную терапию. Несмотря на многочисленные преимущества органоидов перед другими моделями in vitro, их использование по-прежнему ограничено.

Авторами также разрабатывается применение органоидов в клинических и фундаментальных исследованиях. В первом случае органоиды могут применяться для персонализированной терапии, скрининга лекарств и определения терапевтических целей. Для последнего органоиды может быть применен к человеку опухоль модельные системы, глубокое исследование механизмов заболеваний, идентификация новых биомаркеров рака, открытие лекарстви токсикологические исследования.

В настоящее время технология культивирования органоидов переживает технологический взрыв и всплеск результатов научных исследований. Потенциал роста отрасли огромен, но она также сталкивается с серьезными проблемами. В конце обзора авторы описали текущие проблемы и будущие направления.

Это исследование возглавляли доктор Шаньцян Цюй (Институт заболеваний головного мозга, больница Наньфан, Южный медицинский университет) и Жунъян Сюй (Первый клинический медицинский колледж Южного медицинского университета), а также другие сотрудники лаборатории прецизионной нейрохирургии больницы Наньфан, Южный медицинский университет.

Предоставлено Сычуаньской международной ассоциацией медицинского обмена и продвижения.