organoids Next-Gen rozwijać i funkcjonować jak prawdziwe tkanek

można od razu docenić wartość organoids zarówno dla badań naukowych i medycyny: Badania na zwierzętach z podstawowych badań biologicznych dla rozwoju leków i testów, organoids mogłyby uzupełniać poprzez zapewnienie zdrowych lub chorych tkanek ludzkich, przyspieszenie długą podróż z laboratorium do badania klinicznego. Poza tym, nie ma już szept organoidalnego technologii może być stosowany do wymiany uszkodzonych tkanek lub narządów nawet w przyszłości: take wynika komórek od pacjenta i rozwijać je do nowej wątroby, serca, nerek lub płuc.

Do tej pory utworzone Sposoby wytwarzania organoids posiadają znaczne wady: komórki macierzyste opracować sposób niekontrolowany do tkanek kołowych i zamkniętym, które mają krótki czas życia, jak również rozmiarów dla fizjologicznego i kształcie, przy czym wszystkie prowadzą do całkowitej sprzeczności anatomicznej i / lub fizjologicznym z narządów rzeczywistych.

Teraz naukowcy z grupy prowadzonej przez Matthias Lütolf w Instytucie EPFL w bioinżynierii znaleźli sposób na „Guide” komórek macierzystych do tworzenia się organoidalne jelit, który wygląda i działa tak jak prawdziwy tkanki. Opublikowany w przyrodzie, przy czym sposób wykorzystuje zdolność komórek macierzystych do wzrostu i organizowania się wzdłuż rurowej rusztowania, która naśladuje powierzchnię rodzimej tkanki umieszczone wewnątrz mikrostrumieniowego mikroukładu (chip z małych kanałów, w których małe ilości płynów może być precyzyjnie manipulować).

Badacze EPFL używany laser rzeźbienie to jelita kształcie rusztowania w hydrożelu, miękkiej mieszanki usieciowanych białek znajdujących się w macierzy zewnątrzkomórkowej jelitach wspierający komórek w rodzimej tkanki. Poza tym, że podłoże, na którym komórki macierzyste mogą rosnąć, hydrożel ten sposób również formę lub „geometria”, która będzie budować ostateczną tkanki jelit.

Po wysiewa się w jelitach, jak rusztowania, w ciągu kilku godzin, komórki macierzyste rozłożone rusztowania, tworząc ciągłą warstwę komórek z charakterystycznych struktur krypt i kosmków jak domen. Potem przyszedł niespodziankę: naukowcy odkryli, że komórki macierzyste po prostu „wiedziała”, jak zorganizować się w celu utworzenia funkcjonalnej drobny gut.

„Wygląda na to, geometrii rusztowania hydrożelu, z wnękami krypt kształcie, bezpośrednio wpływa na zachowanie komórek macierzystych tak, że są one utrzymywane w zagłębieniach i różnicują w obszarach zewnętrznych, podobnie jak w rodzimej tkanki”, mówi Lütolf. Komórki macierzyste nie tylko przyjąć do kształtu rusztowania, wyprodukowali wszystkie kluczowe zróżnicowane typy komórek znalezionych w realnym jelit, z pewnymi rzadkimi i wyspecjalizowanych typów komórek normalnie nie występujących w organoids.

tkanki jelitowe są znane najwyższych obrotach komórek w organizmie, co powoduje ogromną ilość wylana martwych komórek nagromadzonych w świetle klasycznych organoids które rosną w zamkniętych kulek i wymagają co tydzień zerwania na małe fragmenty, aby utrzymywać je w hodowli. „Wprowadzenie systemu mikroprzepływowego pozwoliło nam skutecznie przecedzać tych mini-wnętrzności i ustanowić długowieczne homeostazy układu organoidalne komórka, w której narodziny i śmierć są zrównoważone”, mówi Mike Nikołajew, pierwszy autor pracy.

Naukowcy wskazują, że te miniaturowe jelita mają wiele cech funkcjonalnych z ich odpowiednikami in vivo. Na przykład, można je regenerować po masowego uszkodzenia tkanki i mogą być wykorzystywane do modelowania oddziaływań procesów zapalnych lub gospodarza drobnoustrojów w sposób nie było to możliwe dotychczas w przypadku każdego innego modelu tkanek hodowanych w laboratorium.

Ponadto, takie podejście jest szeroko stosowane do hodowli tkanek miniaturowych z komórek macierzystych, pochodzących z innych organach, takich jak płuca, wątroby i trzustki, i z biopsji od pacjentów będących ludźmi. „Nasze pokazy prac inżynierii tkankowej, które mogą być używane do kontrolowania rozwoju organoidalne i budować organoids Next-Gen z dużym znaczeniu fizjologicznym, otwierając ekscytujące perspektywy modelowania choroby, odkrywania leków, diagnostyki i medycyny regeneracyjnej,” mówi Lütolf.