Establecimiento y caracterización de organoides gástricos derivados de pacientes a partir de biopsias de cuerpo gástrico benigno y epitelio antral
26 de enero de 2024
Los organoides gástricos derivados de pacientes encuentran un uso cada vez mayor en la investigación, sin embargo, faltan protocolos formales para generar organoides gástricos humanos a partir de digestión de una sola célula con densidad de siembra estandarizada. Este protocolo presenta un método detallado para crear organoides gástricos de forma fiable a partir de tejido de biopsia obtenido durante la endoscopia superior.
Nuestra investigación se centra en las causas hereditarias del cáncer gástrico. En particular, estamos interesados en el cáncer gástrico difuso hereditario debido a variantes causantes de enfermedades en el gen CDH1 o CTNNA1. También investigamos el papel de BRCA1 y BRCA2 en el riesgo de cáncer gástrico y la carcinogénesis.
Los organoides se utilizan cada vez más en una variedad de dominios de investigación y la gastroenterología no es una excepción, por lo que con esto surge la necesidad de estandarizar estas técnicas para generar estos organoides, en particular los organoides gástricos derivados de pacientes. Nuestro protocolo ofrece un método paso a paso para generar de forma fiable organoides gástricos derivados del paciente a partir de biopsias de las regiones antral y corporal del estómago. En particular, utilizamos un enfoque de digestión de una sola célula para permitir la siembra estandarizada de células en un esfuerzo por hacer comparaciones confiables entre organoides generados a partir de diferentes pacientes.
Nuestros hallazgos muestran que, en comparación con los organoides gástricos derivados de pacientes de la región del cuerpo del estómago, los de la región antral en realidad crecen más numerosos y de mayor tamaño en el transcurso de 20 días después de la siembra inicial. Estos hallazgos deben ser tenidos en cuenta por los investigadores que buscan utilizar organoides gástricos derivados de diferentes regiones del estómago.
Visión general
Esta investigación estudia las causas hereditarias del cáncer gástrico, centrándose en variantes en los genes CDH1 y CTNNA1. El estudio presenta un protocolo confiable para generar organoides gástricos derivados del paciente a partir de tejidos de biopsia obtenidos durante una endoscopia superior, demostrando diferencias en las tasas de crecimiento entre los organoides derivados de las regiones antral y corporal del estómago.
Componentes clave del estudio
Área de investigación
- Causas hereditarias del cáncer gástrico
- Generación de organoides gástricos
- Estandarización de técnicas biológicas
Antecedentes
- Cáncer gástrico difuso hereditario y variantes genéticas
- Uso de organoides en la investigación en gastroenterología
- Protocolos estandarizados para el desarrollo de organoides gástricos
Métodos utilizados
- Aislamiento de células individuales de biopsias de tejido gástrico
- Organoides gástricos derivados del paciente como modelo biológico
- Protocolos de digestión y siembra celular en cultivo
Resultados principales
- Los organoides de la biopsia del antro presentan un tamaño y tasas de crecimiento más grandes en comparación con los del tejido corporal
- Variaciones significativas en la morfología de los organoides entre diferentes pacientes
- Los métodos estandarizados permiten una comparación confiable del crecimiento de los organoides
Conclusiones
- El estudio establece un método confiable para generar organoides gástricos, ayudando a futuras investigaciones sobre el cáncer gástrico.
- Los hallazgos resaltan la importancia del origen del tejido en el crecimiento de los organoides, lo cual es crucial para la reproducibilidad experimental.
Preguntas frecuentes
Executive Industry Relevance
Standardized generation and quantification of patient-derived gastric organoids from single-cell digests addresses a critical need for reproducible, disease-relevant in vitro models in early discovery and translational research. This protocol enables reliable comparison of organoid growth from distinct gastric regions, supporting mechanistic de-risking and predictive confidence in target validation workflows. The approach enhances portfolio decision-making by providing robust, scalable systems for functional interrogation of gastric biology and pathology.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables functional assessment of gastric epithelial biology using patient-derived systems.
- Supports mechanistic de-risking by distinguishing growth dynamics between antral and body-derived organoids.
- Facilitates standardized hypothesis testing across patient samples and tissue origins.
- Provides a reproducible platform for evaluating genetic and phenotypic variability.
Screening & Assay Development
- Delivers validated, quantifiable organoid cultures for downstream assay development.
- Ensures reproducibility through standardized single-cell seeding and growth quantification.
- Enables reliable comparison of compound effects across organoids from different gastric regions.
- Supports scalability and platform reuse for high-content screening applications.
Translational & Preclinical Research
- Aligns in vitro models with disease-relevant gastric tissue for translational continuity.
- Enables risk-adjusted advancement by revealing region-specific growth and morphology.
- Supports biomarker discovery and validation in patient-matched organoid systems.
- Provides continuity from discovery through preclinical validation using standardized PDOs.
Pipeline & Workflow Integration
This protocol positions gastric PDOs as a foundational tool from early discovery through preclinical research, enabling hypothesis-driven studies and functional validation in disease-relevant systems.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification using standardized patient-derived organoids.
- Screening: Provides reproducible, quantifiable outputs for assay readiness and compound evaluation.
- Analytics: Enables quantitative measurement of organoid number, size, and morphology for comparative analysis.
- Translational Research: Bridges discovery and preclinical work by modeling patient-specific gastric biology.
- Enterprise Reuse: Establishes a scalable, standardized platform for repeated use across R&D programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in gastric disease modeling.
- Operational Value: Delivers standardized, reproducible, and scalable organoid generation workflows.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions and capital efficiency by enabling robust biological validation.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of gastric disease programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in tissue handling, single-cell isolation, and organoid culture techniques.
- Needs access to tissue culture infrastructure and quantitative imaging or measurement tools.
- Demands cross-team standardization of seeding density and growth quantification protocols.
- May require adaptation for different gastric regions or patient-derived samples.
- Growth variability between antral and body-derived organoids should inform experimental design.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:20
Isolating Single Cells from Upper Endoscopy Biopsies Derived from Gastric Patients for Organoid Generation
3:36
Embedding Gastric Biopsy‐Derived Single Cells in a Basement Membrane Matrix Dome for Organoid Generation
5:37
Routine Passaging of Patient‐Derived Gastric Organoids Through Fragmentation
