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Os pesquisadores desenvolvem os primeiros modelos 3D organoid do pâncreas das células estaminais humanas

Este ano, mais de 60.000 adultos nos Estados Unidos serão diagnosticados com cancro do pâncreas e, estatìstica, somente 10 por cento sobreviverão a cinco anos após o diagnóstico, de acordo com a sociedade contra o cancro americana. Porque o cancro do pâncreas é escondido profundamente dentro do corpo e frequentemente sem manifestação de sintomas, diagnostica-se freqüentemente depois que a doença progrediu demasiado distante para a intervenção cirúrgica e/ou espalhou durante todo o corpo. A pesquisa indica que uma detecção mais adiantada de tumores pancreáticos poderia quadruplicar taxas de sobrevivência; contudo, nenhum teste validado e seguro para a detecção atempada de cancro do pâncreas existe actualmente.

Agora, os pesquisadores no instituto de investigação do cancro no centro médico do Deaconess de Beth Israel (BIDMC) criaram com sucesso os primeiros (3D) modelos organoid tridimensionais do pâncreas das células estaminais humanas. Ao contrário das plataformas precedentes para o estudo do cancro do pâncreas, este modelo organoid primeiro--seu-amável inclui as estruturas acináceas e ductal que jogam um papel crítico na maioria dos cancros do pâncreas. A plataforma nova da pesquisa -- qual não é esperado guiar o assistência ao paciente neste tempo -- derramará a luz nova nas origens e na revelação do cancro do pâncreas, assim como revelarão meios potenciais para descobrir marcadores do diagnóstico adiantado e monitorar a doença. O relatório da equipe aparece na célula estaminal da pilha.

Nós pensamos, se nós tivemos uma maneira de usar pilhas pancreáticos humanas para enviar o cancro do coordenador, nós poderíamos começar a compreender as etapas as mais adiantadas na revelação desta doença. Este modelo podia igualmente servir como uma plataforma para descobrir potencial biomarkers -- mudanças mensuráveis ligadas à doença -- que nós esperamos se usar na clínica para monitorar a revelação do cancro.”

Senthil Muthuswamy, PhD, autor correspondente, director da biologia celular no instituto de investigação do cancro em BIDMC

O pâncreas é um órgão desegregação que consiste em canais e na pilha acinácea, estruturas. Os pesquisadores suspeitam que o tipo o mais comum do cancro do pâncreas (adenocarcinoma ductal pancreático, ou do PDAC) elevara nas pilhas que alinham estruturas acináceas e ductal. Contudo, até aqui, os cientistas não puderam crescer e manter com sucesso estruturas acináceas humanas no laboratório que desafia sua capacidade para testar a hipótese em um modelo.

Para forçar as células estaminais abaixo do trajecto a transformar-se pilhas ductal e acináceas, Ling Huang, instrutor ou medicina em BIDMC no laboratório de Muthuswamy colaborou com o laboratório de Doug Melton na Universidade de Harvard e testou metodicamente várias combinações de media do crescimento da pilha usados para durações diferentes. O ponto culminante cinco-mais dos anos de trabalho, apresentados no estudo representa a primeira vez que os pesquisadores geraram com sucesso pilhas acináceas humanas na cultura e as mantiveram por muito tempo bastante para poder as usar nas experiências.

“É como uma receita de cozimento -- uma receita complexa, sem o precedente,” disse Muthuswamy, que é igualmente medicina do professor adjunto, Faculdade de Medicina de Harvard. “Somente quando você usar todos os ingredientes direitos nas proporções direitas e as fizer na seqüência correcta você obtem as pilhas que se transformam as pilhas acináceas.”

Em seguida, Huang e Ridhdhi Desai, um research fellow em BIDMC, usaram as duas linhagens separadas de organoids ductal e acináceos, projetadas para incluir as mutações genéticas conhecidas para ser associado com o cancro do pâncreas. Quando os organoids foram implantados mais tarde em ratos, as linhagens diferentes comportaram-se em maneiras distintas, predizíveis. Por exemplo, uma mutação causou sete de 10 dos ratos transplantados com acináceo-como organoids para desenvolver as mudanças celulares análogas ao cancro do pâncreas adiantado nos seres humanos.

“Compreender os mecanismos que regulam estes eventos fornecerá introspecções importantes nos eventos que regulam a iniciação do cancro do pâncreas,” disse Muthuswamy, que forçou que directo use desta tecnologia organoid acinácea para os pacientes que estão com o cancro hoje podem ser limitados. “A ideia é considerar se nós podemos identificar biomarkers para beneficiar os pacientes futuros -- incluir selecionando aqueles no risco elevado para o cancro do pâncreas, assim que nós pode travá-lo antes que esteja demasiado atrasado.”

Source:
Journal reference:

Huang, L., et al. (2021) Commitment and oncogene-induced plasticity of human stem cell-derived pancreatic acinar and ductal organoids. Cell: Stem Cell. doi.org/10.1016/j.stem.2021.03.022.