Les chercheurs de Boston développent l'approche nouvelle pour produire des organoids intestinaux in vitro

Les chercheurs de Boston ont développé une voie neuve de produire des groupes de cellules intestinales qui peuvent être employées, notamment, pour effectuer des modèles de la maladie dans le laboratoire pour vérifier des demandes de règlement pour les maladies affectant le système gastro-intestinal. Utilisant les cellules souche pluripotent causées par l'homme, cette approche nouvelle a combiné un grand choix de techniques qui ont activé le développement des groupes en trois dimensions d'organoids appelés de cellules intestinales in vitro, qui peuvent augmenter le contrôle de demande de règlement de la maladie dans le laboratoire utilisant des cellules humaines.

Publié en ligne dans des transmissions de nature, ce procédé fournit une plate-forme nouvelle pour améliorer des dépistages des drogues et pour découvrir des traitements nouveaux pour traiter un grand choix de maladies influençant l'intestin, tel que la maladie inflammatoire de l'intestin, le cancer du côlon et la mucoviscidose.

Les chercheurs au centre pour le médicament régénérateur (CReM) du centre médical d'université de Boston et de Boston utilisé ont donné les cellules souche pluripotent causées par l'homme (hiPSCs), qui sont produites en reprogrammant les cellules adultes dans une condition primitive. Pour cette étude, ces cellules ont été poussées pour différencier dans les cellules intestinales utilisant des facteurs de croissance spécifiques afin de produire des organoids dans un gel. Ce protocole neuf a permis aux cellules de se développer sans mesenchyme, qui type dans d'autres protocoles, fournit le support pour que les cellules épithéliales intestinales se développent. En sortant le mesenchyme, les chercheurs pourraient étudier exclusivement les cellules épithéliales, qui composent le tube intestinal.

De plus, utilisant la technologie de CRISPR, les chercheurs pouvaient modifier et produire une lignée cellulaire nouvelle de cheminée d'iPSC qui a rougeoyé vert une fois différenciée dans les cellules intestinales. Ceci a permis aux chercheurs de suivre le procédé de la façon dont les cellules intestinales différencient in vitro.

Produire des organoids dans notre laboratoire nous permet de produire des modèles plus précis de la maladie, qui sont employés pour vérifier des demandes de règlement et des traitements visés à une anomalie génétique ou à un tissu spécifique - et il est tout possible sans nuire au patient. Cette approche nous permet de déterminer quelles demandes de règlement pourraient être les plus efficaces, et ce qui sont inutiles, contre une maladie. »

Gustavo Mostoslavsky, DM, PhD, codirecteurs de CReM et de corps enseignant dans la partie de gastroentérologie au centre médical de Boston

Utilisant ce protocole neuf, les chercheurs ont produit des organoids intestinaux des iPSCs contenant une mutation qui entraîne la mucoviscidose, qui affecte type plusieurs organes, y compris le tractus gastro-intestinal. Utilisant la technologie de CRISPR, les chercheurs ont rectifié la mutation dans les organoids intestinaux. Les organoids intestinaux avec la mutation n'ont pas répondu à un médicament tandis que les cellules génétiquement rectifiées répondaient, expliquant leur futur potentiel pour la modélisation de la maladie et les applications thérapeutiques d'examen critique.

Le protocole développé dans cette étude fournit la preuve irréfutable de continuer d'employer les iPSCs humains pour étudier le développement au niveau cellulaire, au bureau d'études de tissu et à la maladie modélisant afin d'avancer la compréhension - et des possibilités - de médicament régénérateur.

« J'espère que cette étude aide à faire avancer notre compréhension collective au sujet de la façon dont les maladies influencent le tractus gastro-intestinal au niveau cellulaire, » a dit Mostoslavsky, qui est également professeur agrégé de médicament et de microbiologie à l'École de Médecine d'université de Boston. « Le développement soutenu des techniques nouvelles en produisant les cellules fortement différenciées qui peuvent être employées pour développer des modèles de la maladie dans un réglage de laboratoire préparera le terrain pour le développement des approches plus visées de traiter beaucoup de différentes maladies. »

Source:
Journal reference:

Mithal, A., et al. (2020) Generation of mesenchyme free intestinal organoids from human induced pluripotent stem cells. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-019-13916-6.