Che cosa sono Organoids?

I sistemi Organoid sono uno sviluppo scientifico moderno che utilizzano le colture cellulari tridimensionali per modellare le funzionalità importanti di interi organi.

Credito: Rattiya Thongdumhyu/Shutterstock.com

Le cellule staminali sono pluripotent, significando essi hanno la capacità di differenziarsi in tutti i tipi delle cellule. Per questo motivo, le tecnologie della cellula staminale sono state impiegate come base per i sistemi organoid. L'organizzazione cellulare auto-montata dei risultati organoid dal trattamento della cella che selezionano e dall'impegno nello spazio limitato di stirpe delle celle del precursore.

Il organoid formato è capace del auto-rinnovo come pure dell'auto-organizzazione. I sistemi Organoid stanno impiegandi nella modellistica dello sviluppo e della malattia umani, con gli sviluppi recenti della bioingegneria che aumentano il livello di controllo sperimentale.

Organoids egualmente ha applicazioni potenziali nella medicina personale, con le culture prodotte avendo similarità genetica al paziente.

Sviluppo e malattia di modellistica attraverso i organoids

Lo sviluppo e la malattia umani possono essere modellati attraverso i organoids perché si sviluppano dalle cellule staminali umane o dalle cellule staminali pluripotent incitate generate dalle celle adulte. Sono egualmente simili al tessuto primario in termini di composizione e struttura e facilmente sono manipolati e cryopreserved.

Ciò significa che i organoids possono produrre i sistemi modellanti quasi-fisiologici per lo studio dei tessuti umani derivati dalle cellule staminali. Il metodo è particolarmente adatto ad analisi delle malattie umane che sono difficili da simulare attraverso i modelli animali.

Organoids richiede soltanto una piccola quantità di prodotto base di generare una vasta gamma di tipi del tessuto. La progettazione di esperimento egualmente è resa più facile perché gli stirpi specifici del tessuto possono essere coltivati con elevata purezza, quindi gestendo per l'altra cella digita.

Assistenza tecnica organoid della cellula staminale

Un'ampia varietà di organoids è stata prodotta ma la maggior parte sono limitati a rappresentare le singole o componenti parziali del tessuto. Gli avanzamenti nelle tecniche della bioingegneria della cellula staminale stanno migliorando la capacità di gestire il tipo, l'organizzazione e le interazioni delle cellule.

L'assistenza tecnica organoid migliorata richiede la manipolazione di ogni livello strutturale tramite la modifica diretta delle cellule staminali o il controllo del microenvironment. Gli sviluppi tecnologici correnti nel campo di nanotecnologia e nella produzione di nuovi biomateriali stanno rendendo a questo sforzo una realtà.

Per esempio, gli ambienti sintetici più accurati sono stati sviluppati che ripiegano molto attentamente la struttura extracellulare naturale dell'armatura della matrice attraverso le proteine supplementari di segnalazione. Decorando le aree biologicamente inerti della matrice con le proteine di segnalazione, c'è maggior controllo di attività della cellula staminale.

La bioingegneria avanzata dei organoids sarà particolarmente utile per gli studi inerenti allo sviluppo dove in vivo l'ambiente richiede la modellistica esatta con dettagliare delle componenti e delle interazioni complesse.

Organoids nella medicina personale

Organoids ha grande potenziale terapeutico, poichè una singola biopsia paziente può formare un modello organoid con similarità genetica. Ciò significa che le prove di efficacia della droga possono essere personalizzate con i risultati dal sistema organoid che è derivato dalle cellule staminali del paziente.

La produzione veloce dei organoids coltivati significa che i pazienti possono essere dati il trattamento più adatto che è specifico a loro senza lungo approssimazioni successive con la prescrizione della droga.

Un esempio di questa applicazione è trovato nel trattamento corrente di fibrosi cistica. L'utilizzazione della funzione di modulazione del regolatore di conduttanza del transmembrane di fibrosi (CFTR) cistica è stata trovata per mostrare la risposta variabile del trattamento.

I risultati del ricoverato di differenza durante le prove dei modulatori di CFTR sono stati suggeriti per essere un risultato di diversi fattori che pregiudicano l'efficacia della droga. Un 2016, i organoids intestinali impiegati uno studio sono derivato dalle culture di cellula staminale primarie per misurare la risposta determinata ai modulatori di CFTR.

I risultati hanno indicato che provare attraverso il sistema organoid hanno riflesso in vivo le risposte della droga. Di conseguenza, una determinazione più veloce di migliore trattamento per fibrosi cistica può presto essere realizzata facendo uso dei organoids.

Sorgenti:

[Ulteriore lettura: organoids, cellula staminale]

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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