Etablissement et caractérisation d’organoïdes gastriques dérivés de patients à partir de biopsies d’épithélium gastrique bénin et d’épithélium antral
26 janvier 2024
Les organoïdes dérivés de patients gastriques sont de plus en plus utilisés dans la recherche, mais il n’existe pas de protocoles formels pour générer des organoïdes gastriques humains à partir de digestats unicellulaires avec une densité d’ensemencement standardisée. Ce protocole présente une méthode détaillée pour créer de manière fiable des organoïdes gastriques à partir de tissus de biopsie obtenus lors de l’endoscopie haute.
Nos recherches portent sur les causes héréditaires du cancer gastrique. En particulier, nous nous intéressons au cancer gastrique diffus héréditaire dû à des variants pathogènes du gène CDH1 ou CTNNA1. Nous étudions également le rôle des gènes BRCA1 et BRCA2 dans le risque de cancer gastrique et la cancérogenèse.
Les organoïdes sont de plus en plus utilisés dans une variété de domaines de recherche et la gastro-entérologie ne fait pas exception, ce qui s’accompagne d’un besoin de standardisation de ces techniques pour générer ces organoïdes, en particulier les organoïdes gastriques dérivés des patients. Notre protocole offre une méthode étape par étape pour générer de manière fiable des organoïdes gastriques dérivés du patient à partir de biopsies des régions antrale et corporelle de l’estomac. En particulier, nous utilisons une approche de digestion unicellulaire pour permettre l’ensemencement standardisé des cellules dans le but d’établir des comparaisons fiables entre les organoïdes générés par différents patients.
Nos résultats montrent que par rapport aux organoïdes gastriques dérivés de patients de la région du corps de l’estomac, ceux de la région antrale deviennent en fait plus nombreux et plus gros au cours des 20 jours suivant le semis initial. Ces résultats doivent être pris en compte par les chercheurs qui cherchent à utiliser des organoïdes gastriques dérivés de différentes régions de l’estomac.
Aperçu
Cette recherche étudie les causes héréditaires du cancer gastrique, en se concentrant sur les variantes des gènes CDH1 et CTNNA1. L'étude présente un protocole fiable pour générer des organoïdes gastriques dérivés de patients à partir de tissus de biopsie obtenus lors d'une endoscopie supérieure, démontrant des différences dans les taux de croissance entre les organoïdes dérivés des régions antrales et corporelles de l'estomac.
Composantes clés de l'étude
Domaine de recherche
- Causes héréditaires du cancer gastrique
- Génération d'organoïdes gastriques
- Standardisation des techniques biologiques
Contexte
- Cancer gastrique diffus héréditaire et variantes génétiques
- Utilisation des organoïdes dans la recherche en gastroentérologie
- Protocoles standardisés pour le développement d'organoïdes gastriques
Méthodes utilisées
- Isolation de cellules uniques à partir de biopsies de tissus gastriques
- Organoïdes gastriques dérivés de patients comme modèle biologique
- Protocoles de digestion cellulaire et d'ensemencement en culture
Principaux résultats
- Les organoïdes provenant de tissus de biopsie antrale affichent une taille et des taux de croissance plus importants que ceux provenant de tissus corporels
- Variations significatives dans la morphologie des organoïdes entre différents patients
- Les méthodes standardisées permettent une comparaison fiable de la croissance des organoïdes
Conclusions
- L'étude établit une méthode fiable pour générer des organoïdes gastriques, facilitant les futures recherches sur le cancer gastrique.
- Les résultats soulignent l'importance de l'origine tissulaire sur la croissance des organoïdes, ce qui est crucial pour la reproductibilité expérimentale.
Questions fréquemment posées
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
