I ricercatori di Boston sviluppano l'approccio novello per generare i organoids intestinali in vitro

I ricercatori di Boston hanno sviluppato un nuovo modo generare i gruppi di celle intestinali che possono essere usate, tra l'altro, per fare i modelli di malattia in laboratorio per verificare i trattamenti a malattie che pregiudicano il sistema gastrointestinale. Facendo uso dell'essere umano le cellule staminali pluripotent incitate, questo approccio novello hanno combinato varie tecniche che hanno permesso allo sviluppo dei gruppi tridimensionali di celle intestinali chiamate organoids in vitro, che possono espandere la prova del trattamento di malattia in laboratorio facendo uso delle cellule umane.

Pubblicato online nelle comunicazioni della natura, questo trattamento fornisce una piattaforma novella per migliorare le selezioni della droga e per scoprire le terapie innovarici per trattare varie malattie che urtano l'intestino, quali la malattia di viscere infiammatoria, il tumore del colon e la fibrosi cistica.

I ricercatori al centro per medicina a ricupero (CReM) della Boston University e del centro medico di Boston usati hanno donato le cellule staminali pluripotent incitate essere umano (hiPSCs), che sono create riprogrammando le celle adulte in uno stato primitivo. Per questo studio, queste celle sono state spinte per differenziarsi nelle celle intestinali facendo uso dei fattori di crescita specifici per creare i organoids in un gel. Questo nuovo protocollo ha permesso che le celle si sviluppassero senza mesenchyme, che tipicamente in altri protocolli, fornisce il supporto affinchè le celle epiteliali intestinali si sviluppasse. Eliminando il mesenchyme, i ricercatori potrebbero studiare esclusivamente le celle epiteliali, che compongono il tratto intestinale.

Inoltre, facendo uso della tecnologia di CRISPR, i ricercatori potevano modificare e creare una linea cellulare novella del gambo del iPSC che ha emesso luce verde una volta differenziata nelle celle intestinali. Ciò ha permesso che i ricercatori seguissero il trattamento di come le celle intestinali si differenziano in vitro.

La generazione dei organoids nel nostro laboratorio permette che noi criamo i modelli più accurati di malattia, che sono usati per verificare i trattamenti e le terapie mirati a ad un difetto genetico o ad un tessuto specifico - ed è tutto il possibile senza nuocere al paziente. Questo approccio permette che noi determiniamo i che trattamenti potrebbero essere più efficaci e quale sono inefficaci, contro una malattia.„

Gustavo Mostoslavsky, MD, PhD, co-direttore di CReM e facoltà nella sezione di gastroenterologia al centro medico di Boston

Facendo uso di questo nuovo protocollo, i ricercatori hanno generato i organoids intestinali dai iPSCs che contengono una mutazione che causa la fibrosi cistica, che pregiudica tipicamente parecchi organi, compreso il tratto gastrointestinale. Facendo uso della tecnologia di CRISPR, i ricercatori correggevano la mutazione nei organoids intestinali. I organoids intestinali con la mutazione non hanno risposto ad una droga mentre le celle geneticamente corrette hanno risposto, dimostrante il loro potenziale futuro per la modellistica di malattia e le applicazioni terapeutiche della selezione.

Il protocollo sviluppato in questo studio fornisce la prova ben fondata per continuare a usando i iPSCs umani per studiare lo sviluppo al livello, all'assistenza tecnica del tessuto ed alla malattia cellulari modellanti per avanzare la comprensione - e le possibilità - di medicina a ricupero.

“Spero che questo studio contribuisca a muovere in avanti la nostra comprensione collettiva circa come le malattie urtano il tratto gastrointestinale al livello cellulare,„ abbia detto Mostoslavsky, che egualmente è professore associato di medicina e di microbiologia alla scuola di medicina di Boston University. “Lo sviluppo continuo delle tecniche novelle nella creazione delle celle altamente differenziate che possono essere usate per sviluppare i modelli di malattia in una regolazione del laboratorio aprirà la strada per lo sviluppo degli approcci mirati a trattare molte malattie differenti.„

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.