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Applications d'Organoids

Organoids sont les cultures cellulaires en trois dimensions des cellules souche embryonnaires ou des cellules souche pluripotent induites qui modélisent les caractéristiques importantes des organes entiers.

Crédit : nobeastsofierce/Shutterstock.com

Les cellules souche indifférenciées peuvent réagréger et reproduire l'architecture de l'organe originel. Par conséquent, elles sont habituées pour produire des organoids pour la recherche biomédicale.

Les applications actuelles des organoids comprennent l'utilisation dans l'étude du développement et de la maladie humains. Des développements en médicament personnalisé et régénérateur également sont facilités par les systèmes organoid.

Organoids dans la recherche biomédicale

Puisque des organoids sont dérivés des cellules souche humaines ou des cellules souche pluripotent induites, ils fournissent la similitude génétique et physiologique exigée pour la modélisation améliorée du développement et de la maladie humains, par rapport aux modèles animaux actuels.

Organoids actuel sont utilisés dans la recherche biomédicale :

  1. Examinez le développement d'organe et la morphogénèse de tissu.
  2. Modélisez les maladies.
  3. Vérifiez la sensibilité et la toxicité de médicament.
  4. Formez potentiellement les tissus complexes pour la greffe.

Organoids de l'intestin, foie, rein et cerveau tous ont été avec succès développés avec le potentiel pour les futurs systèmes organoid qui récapitulent des organes, tels que le coeur et les poumons.

La modélisation du développement et de la maladie humains est améliorée par l'application des organoids parce qu'ils exigent seulement d'un nombre restreint de cellules afin de former une gamme étendue de types de tissu.

Des expériences peuvent être facilement réglées par les cultures pures des types spécifiques de tissu tandis que des avances dans le moyen de bio-ingénierie que la modélisation exacte peut être produite, des interactions complexes se réfléchissantes.

Organoids et médicament régénérateur

Organoids peut être appliqué à l'inducteur du médicament régénérateur. En combinant les systèmes organoid avec des stratégies de biofabrication, le tissu complexe ou les fonctionnements d'organe peut être reproduit. Les avances actuelles en développant les organoids intestinaux fournissent au potentiel pour des demandes de règlement thérapeutiques organoid basées sur pour des patients le syndrome de l'intestin irritable court et la maladie inflammatoire de l'intestin humaine.

L'objectif est de produire une procédure normalisée pour remettre le fonctionnement épithélial intestinal. Organoids peut être utilisé comme source de médicament régénérateur intestinal en développant l'organoid dans un échafaudage en trois dimensions complexe pour fournir les tissus fonctionnels. Les organoids intestinaux peuvent également être transplantés de nouveau dans le fuselage pour subir la maturation fonctionnelle.

Les études ont déjà avec succès greffé les cellules souche du côlon humaines aux côlons de souris fournissant la preuve que des cellules organoid épithéliales intestinales peuvent avec succès être employées dans un traitement basé sur greffe.

Crédit : Meletios Verras/Shutterstock.com

Organoids et médicament personnalisé

Promesses personnalisées de médicament de fournir à des patients la demande de règlement la plus adaptée qui est spécifique à eux. Les systèmes Organoid sont un outil important en développant le médicament personnalisé parce qu'ils sont dérivés d'une signification patiente unique de biopsie que la culture manifestera la similitude génétique.

Des essais de l'efficacité de médicament peuvent pour cette raison être réalisés sur les systèmes organoid plutôt que le contrôle prolongé de test et erreur des demandes de règlement prescrites au patient.

La méthodologie a couronné de succès déjà prouvé en recensant différents résultats de demande de règlement pour la mucoviscidose.  Le régulateur muté de conductibilité de transmembrane de mucoviscidose (CFTR) affecte la production de la protéine CFTR qui entraîne la mucoviscidose.

Des modulateurs de CFTR aident à modifier la protéine défectueuse mais à s'être avérés produire des réactions diverses dans les patients. Des organoids intestinaux ont été avec succès employés pour mesurer l'efficacité individuelle des modulateurs de CFTR.

Les résultats se sont avérés pour réfléchir in vivo des réactions à la signification de médicament que les systèmes organoid peuvent fournir plus de moyen efficace de prévoir la réaction patiente à la demande de règlement de mucoviscidose.

Organoids et cancérologie

Des systèmes Organoid actuel sont employés pour modéliser le développement du cancer et les demandes de règlement. La cancérologie a été due limité au manque de modèles in vitro qui peuvent exactement reproduire la physiologie de la tumeur originelle.

En 2017, des organoids des cancers de foie primaires ont été propagés préservant l'architecture et l'expression du gène physiologiques de la tumeur originelle.

Les résultats in vivo de la greffe chez les souris ont constaté que l'extension in vitro à long terme des organoids basés sur cancer préservait toujours l'histologie de tumeur de parent, par les tissus secondaires dérivés des tumeurs greffées montrant le chromosome assimilé compte et morphologie identique à la ligne parentale.

D'ailleurs, les organoids basés sur cancer ont été utilisés dans un choix couronné de succès pour le contrôle de sensibilité de médicament. Les résultats signifient que des systèmes organoid qui mettent à jour l'histologie et l'expression du gène de la tumeur originelle peuvent être utilisés en la sensibilité de médicament et le réponse de prévision de la patience de détail aux traitements contre le cancer à l'avenir.

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Last Updated: Feb 26, 2019

Shelley Farrar Stoakes

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Shelley Farrar Stoakes

Shelley has a Master's degree in Human Evolution from the University of Liverpool and is currently working on her Ph.D, researching comparative primate and human skeletal anatomy. She is passionate about science communication with a particular focus on reporting the latest science news and discoveries to a broad audience. Outside of her research and science writing, Shelley enjoys reading, discovering new bands in her home city and going on long dog walks.

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