Os pesquisadores de Boston desenvolvem a aproximação nova para gerar in vitro organoids intestinais

Os pesquisadores de Boston desenvolveram uma maneira nova de gerar grupos de pilhas intestinais que podem ser usadas, entre outros, para fazer modelos da doença no laboratório para testar tratamentos para as doenças que afetam o sistema gastrintestinal. Usando células estaminais pluripotent induzidas ser humano, esta aproximação nova combinou uma variedade de técnicas que permitiram a revelação de grupos tridimensionais de pilhas intestinais chamadas os organoids in vitro, que podem expandir o teste do tratamento da doença no laboratório usando pilhas humanas.

Publicado em linha em comunicações da natureza, este processo fornece uma plataforma nova para melhorar selecções da droga e para descobrir terapias novas para tratar uma variedade de doenças que impactam o intestino, tal como a doença de entranhas inflamatório, o cancro do cólon e a fibrose cística.

Os pesquisadores no centro para a medicina regenerativa (CReM) do centro médico de universidade de Boston e de Boston usado doaram as células estaminais pluripotent induzidas ser humano (hiPSCs), que são criadas reprogramming pilhas adultas em um estado primitivo. Para este estudo, estas pilhas foram empurradas para diferenciar-se em pilhas intestinais usando factores de crescimento específicos a fim criar organoids em um gel. Este protocolo novo permitiu que as pilhas tornassem-se sem mesenchyme, que tipicamente em outros protocolos, fornece o apoio para que as pilhas epiteliais intestinais cresçam. Removendo o mesenchyme, os pesquisadores poderiam estudar exclusivamente as pilhas epiteliais, que compo o intervalo intestinal.

Além, usando a tecnologia de CRISPR, os pesquisadores podiam alterar e criar uma linha celular nova da haste do iPSC que incandescesse verde quando diferenciada em pilhas intestinais. Isto permitiu que os pesquisadores seguissem o processo de como as pilhas intestinais se diferenciam in vitro.

Gerar organoids em nosso laboratório permite que nós criem uns modelos mais exactos da doença, que sejam usados para testar os tratamentos e as terapias visados a um defeito genético ou a um tecido específico - e é toda possível sem prejudicar o paciente. Esta aproximação permite que nós determinem que tratamentos poderiam ser os mais eficazes, e quais são ineficazes, contra uma doença.”

Gustavo Mostoslavsky, DM, PhD, co-director de CReM e faculdade na secção da gastroenterologia no centro médico de Boston

Usando este protocolo novo, os pesquisadores geraram organoids intestinais dos iPSCs que contêm uma mutação que causasse a fibrose cística, que afecta tipicamente diversos órgãos, incluindo o aparelho gastrointestinal. Usando a tecnologia de CRISPR, os pesquisadores corrigiram a mutação nos organoids intestinais. Os organoids intestinais com a mutação não responderam a uma droga quando as pilhas genetically corrigidas responderam, demonstrando seu potencial futuro para a modelagem da doença e aplicações terapêuticas da selecção.

O protocolo desenvolvido neste estudo fornece o forte evidência continuar a usar iPSCs humanos para estudar a revelação no nível, na engenharia do tecido e na doença celulares modelando a fim avançar a compreensão - e possibilidades - de medicina regenerativa.

“Eu espero que este estudo ajuda a mover para a frente nossa compreensão colectiva sobre como as doenças impactam o aparelho gastrointestinal a nível celular,” disse Mostoslavsky, que igualmente é professor adjunto da medicina e da microbiologia na Faculdade de Medicina da universidade de Boston. “A revelação contínua de técnicas novas em criar as pilhas altamente diferenciadas que podem ser usadas para desenvolver modelos da doença em um ajuste do laboratório pavimentará a maneira para a revelação de aproximações mais visadas de tratar muitas doenças diferentes.”

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.