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Applicazioni di Organoids

Organoids è colture cellulari tridimensionali dalle cellule staminali embrionali o dalle cellule staminali pluripotent incitate che modellano le funzionalità importanti di interi organi.

Credito: nobeastsofierce/Shutterstock.com

Le cellule staminali non differenziate possono riaggregare e ripiegare l'architettura dell'organo originale. Quindi, sono usate per produrre i organoids per la ricerca biomedica.

Le applicazioni correnti dei organoids comprendono l'utilizzazione nello studio sullo sviluppo e sulla malattia umani. Gli sviluppi nella medicina personale ed a ricupero egualmente stanno aiutando dai sistemi organoid.

Organoids nella ricerca biomedica

Poiché i organoids sono derivati dalle cellule staminali umane o dalle cellule staminali pluripotent incitate, forniscono la similarità genetica e fisiologica richiesta per la modellistica migliorata dello sviluppo e della malattia umani, rispetto ai modelli animali correnti.

Organoids corrente sta impiegando nella ricerca biomedica:

  1. Esamini lo sviluppo dell'organo e la morfogenesi del tessuto.
  2. Modelli le malattie.
  3. Verifichi la sensibilità e la tossicità della droga.
  4. Potenzialmente formi i tessuti complessi per trapianto.

Organoids dell'intestino, il fegato, il rene ed il cervello tutti sono stati sviluppati con successo con il potenziale per i sistemi organoid futuri che ricapitolano gli organi, quali il cuore ed i polmoni.

La modellistica dello sviluppo e della malattia umani è migliorata con l'applicazione dei organoids perché richiedono soltanto ad un piccolo numero di celle per formare una vasta gamma di tipi del tessuto.

Gli esperimenti possono essere gestiti facilmente attraverso le culture pure dei tipi specifici del tessuto mentre avanzamenti nella media della bioingegneria che la modellistica esatta può essere prodotta, interazioni complesse di riflessione.

Organoids e medicina a ricupero

Organoids può applicarsi al campo di medicina a ricupero. Combinando i sistemi organoid con le strategie di biofabrication, il tessuto complesso o le funzioni dell'organo può essere ripiegata. Gli avanzamenti correnti nello sviluppare i organoids intestinali stanno fornendo il potenziale per i trattamenti terapeutici organoid basati per i pazienti la breve sindrome delle viscere e la malattia di viscere infiammatoria umana.

Lo scopo è di redigere una procedura standardizzata per riparare la funzione epiteliale intestinale. Organoids può essere impiegato come sorgente di medicina a ricupero intestinale sviluppando il organoid all'interno di un'impalcatura tridimensionale complessa per fornire i tessuti funzionali. I organoids intestinali possono anche essere trapiantati nuovamente dentro l'organismo per subire la maturazione funzionale.

Gli studi hanno innestato già con successo le cellule staminali coliche umane ai colon del mouse che forniscono la prova che le celle organoid epiteliali intestinali possono essere utilizzate con successo ad una in una terapia basata a trapianto.

Credito: Meletios Verras/Shutterstock.com

Organoids e medicina personale

Promesse personali della medicina fornire ai pazienti il trattamento più adatto che è specifico a loro. I sistemi Organoid sono uno strumento importante nello sviluppare la medicina personale perché sono derivati da un singolo significato paziente di biopsia che la cultura video la similarità genetica.

Le prove di efficacia della droga possono quindi essere eseguite sui sistemi organoid piuttosto che la lunga prova di approssimazioni successive dei trattamenti prescritti al paziente.

La metodologia già ha provato riuscito nell'identificazione dei risultati diversi del trattamento per fibrosi cistica.  Il regolatore mutato di conduttanza del transmembrane di fibrosi cistica (CFTR) pregiudica la produzione della proteina CFTR che causa la fibrosi cistica.

I modulatori di CFTR contribuiscono a modificare la proteina difettosa ma ad essere trovati per produrre le risposte varie in pazienti. I organoids intestinali sono stati usati con successo per misurare l'efficacia determinata dei modulatori di CFTR.

I risultati sono stati trovati per riflettere in vivo le risposte al significato della droga che i sistemi organoid possono fornire un più modo efficace di predizione della risposta paziente al trattamento di fibrosi cistica.

Organoids e ricerca sul cancro

I sistemi Organoid corrente stanno usandi per la modellistica lo sviluppo e dei trattamenti del cancro. La ricerca sul cancro è stata limitato dovuto la mancanza di modelli in vitro che possono ripiegare esattamente la fisiologia del tumore originale.

Nel 2017, i organoids dei cancri di fegato primari sono stati propagati che conservano l'architettura e l'espressione genica fisiologiche del tumore originale.

I risultati in vivo di trapianto in mouse hanno trovato che l'espansione in vitro a lungo termine ai dei organoids basati a Cancro ancora ha conservato l'istologia del tumore del genitore, dai tessuti secondari derivati dai tumori innestati che esibiscono il simile cromosoma conta e la morfologia identica alla riga parentale.

Inoltre, ai i organoids basati a Cancro sono stati utilizzati in una riuscita schiera per la prova della sensibilità della droga. I risultati significano che i sistemi organoid che mantengono l'istologia e l'espressione genica del tumore originale possono essere impiegati nella sensibilità di predizione della droga e nella risposta specifica di pazienza ai trattamenti del cancro in futuro.

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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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