Method Article

טכניקות גידול ועיבוד אורגניאידים תלת-ממדיים ליצירת מיומטריאלים ופיברואידים ברחם

DOI:

10.3791/67568

⸱

April 30th, 2026

 ,  ,  , 
1Department of Obstetrics and Gynecology, University of Chicago, 2Cancer Biology Department, National Cancer Institute, Cairo University, 3Clinical Pharmacy Department, Faculty of Pharmacy, Ain Shams University, 4Department of Medical Sciences, Khalifa University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פרוטוקול זה מתאר טכניקה ידנית ליצירת הידרוגלים המכילים קולגן המוטמעים בתרביות אורגנואידיות תלת-ממדיות של תאי גזע מרקמת מיומטריאלית ופיברואיד רחמי.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פיברואידים ברחם הם הגידולים השפירים, החד-שבטיים והגינקולוגיים הנפוצים ביותר ברחם של אישה. כדי להתגבר על המכשולים הנפוצים הקשורים לשיטות הלימוד של פתולוגיות אלו, שאפנו לגבש אסטרטגיה ליצירת מודלים תלת-ממדיים אורגנואידים של תאי גזע מיומטריום ופיברואיד ברחם, תוך שימוש בהידרוגלים המכילים קולגן כפיגומי הטמעה. בפרט, נוצלו הידרוגלים המכילים קולגן בלוחות V-bottom עם חיבור נמוך ב-96 בארות. שיטה זו אפשרה פיתוח אורגנואידים תלת-ממדיים משני סוגי תאי גזע ממיומטריום רגיל וממיומטריום המכיל פיברואיד ברחם, על ידי הטמעה שלהם בהידרוגלים המכילים קולגן ויצירת אורגנואידים בתווך מתאים להתרבות תאי גזע. האורגנואידים הצליחו להבחין, להתרבות ולהתארגן למבנים מורכבים, ופיתחו מערכת בת-קיימא. חשיבות המודל הזה היא בהבנת הפתופיזיולוגיה והאתיופתוגנזה, וכן בבדיקת תרופות חדשות למניעה או טיפול בפיברואידים ברחם.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פיברואידים ברחם, או לייומיומות, הם הגידולים השפירים הנפוצים ביותר ברחם1. הן משפיעות על חלק משמעותי מהנשים במהלך שנות הפוריות, כאשר מחקרים מצביעים על כך שכ-77% מהנשים חוות אותן בשלב כלשהו. בעוד שרבות מהנשים סובלות מפיברואידים ללא תסמינים, 25% משמעותיות חוות תסמינים כמו דימום רחמי לא תקין, כאבי אגן או עקרות2. התפתחות וצמיחת הפיברואידים מושפעים ממגוון גורמים, כולל הורמוני מין, גורמי גדילה, שינויים גנטיים ומנגנונים ביולוגיים נוספים3.

כדי לחקור פתוגנזה ולבדוק את יעילות התרופות, פותחו מודלים במבחנה ובעלי חיים. תאים בתרביות דו-ממדיות ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הפרוטוקול אושר על ידי ועדת האתניות של אוניברסיטת שיקגו, עם מספר אישור IRB#20-1414. לפי בנק הרקמות של אוניברסיטת שיקגו, התקבלה הסכמה מדעת מכל הנבדקים מהם נאספה הרקמה.

1. 3D תרבות של אורגנואיד

  1. תרבית ותחזוקה של תאי הגזע המיומטריאליים וה-UF (SC) המבודדים והמטוהרים כפי שתואר קודם9.
  2. השגת SCs מחנקן נוזלי ואפשרה להם להפשיר. תרשים זרימה של תהליך הגידול מוצג באיור 1.
  3. הוסף 5 מ"ל מחלבון פקטור החיבור להכנת הבקבוקים המצופים מראש. דגרו לפחות 4 שעות בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס. לאחר מכן תזרקו את החלבון העודף של פקטור ההתקשרות.
  4. גיד....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כבר ביום הראשון לאחר הזרעה, SCs החלו להתאגד בעצמם, וליצור אורגנואידים, כפי שמוצג. קבענו שצפיפות הזריעה האופטימלית היא 10,000 SCs, אשר יצרו בעקביות אורגנואידים בעת גידול במערכת תרביות מוגדרת. מערכת זו השתמשה בהידרוגלים המכילים קולגן כמגמת ECM לתאי גזע מוטמעים ולמדיום התרבות תאי גזע למשך 7 ימים בלוח 96 בארות עם חיבור נמוך במיוחד איור 2C-G. בסביבה זו, התאים מאורגנים בעצמם כבר ביום הראשון, ומתפתחים למבנים אורגנוא.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אורגנואידים הם מבנים תלת-ממדיים הדומים לאיברים מוקטנים ומורכבים מתאים מאורגנים שמקורם בתאי גזע או דגימות רקמה11. אורגנואידים של תאי גזע שמקורם ברקמה של המטופלים יכולים לחולל מהפכה במחקר ביו-רפואי וביישומים קליניים, בזכות יכולתם המרשימה לשחזר במדויק את פיזיולוגיית UF ומחלה12. כאן, מחקר זה מנסה לגשר על הפער הזה על ידי הכנסת מערכת תרבית אורגנואידית שמקורה ב-SCs אנושיים של חולים רגילים וחולים עם UF.

הנקודה המרכזית ב.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים מתחרים. המכון הלאומי לבריאות סיפק את דוחות ד"ר איימן אל-הנדי. איימן אל-הנדי דיווח על קשר עם Myovant Sciences Ltd. ו-Pfizer, כולל ייעוץ או ייעוץ. בנוסף, ד"ר איימן אל-הנדי הוא מייסד חברת INOFFA.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המחברים רוצים להודות לארין סאליבן וג'וליאן רומנו מאוניברסיטת שיקגו על עזרתם בהפקת הווידאו הזו. המחברים מבקשים להודות לסומיה ואפאי, טאו באי, וינסטון אי. תומפסון וצ'יווי יאנג על תרומתם לייצוב הטכניקות. ליבת מיקרוסקופ אור משולבת של אוניברסיטת שיקגו. מחקר זה נתמך בחלקו על ידי מענקי המכון הלאומי לבריאות (NIH) כמו RO1 ES028615, RO1 HD094378, U54 MD007602, RO1 HD087417, RO1 HD106285 (AAH), ומענק מחקר של החברה לאנדומטריוזיס והפרעות רחם (SUED) (MA).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
קונפוקל 2-פוטון  מיקרוסקופלייקה, ארה"ב
אגארוזה הראשוןתאגיד VWR, ארה"ב97062-248
מיקרופלטות ספרואידי של אקורה 96  אינספרוCS-09-004-03לוחות V-bottom עם חיבור נמוך
Alexa Fluor 488 נגד עכבר עזים IgG לייף טכנולוגיות, קליפורניה, ארה"ב(A11029)(1:1000)
אלקסה פלואר 594 עזים נגד ארנב IgG לייף טכנולוגיות, קליפורניה, ארה"ב(A11037)(1:1000)
אנטי-אהר [RPT] ג'נטקס, טייוואן(GTX227700a)(1:1000)
נוגדן אקטין נגד שריר חלק אלפא  אבקאם, מסצ'וסטס, ארה"ב(ab7817)1 ומיקרו; g/mL
נוגדן אנטי-קולגן III  אבקאם, מסצ'וסטס, ארה"ב(ab7778)(1:500)
נוגדן נגד SOX1  אבקאם, מסצ'וסטס, ארה"בab242125(1:500)
גורם ההתקשרות גיבקו, ארה"בS-006-100
חסימת מאגר דאקוX09095%   סרום סוס + 0.5%  טריטון X-100  ב-1X  PBS
קריוסטטפישר סיינטיפיק, וולת'ם, מסצ'וסטסמיקרום HM 550
DAPI (4′,6-diamidino-2-phenylindole)תרמו סיינטיפיק, גרמניה622481 מ"ג/מ"ל
DNase Iתרמו-סיינטיפיק, ליטאEN0521
דולבקו' s Modified Eagle' s בינונית, DMEM ו  F12גיבקו, ארה"ב21041-025
סרום בקר עוברי אומגה סיינטיפיק,   וולת'ם, מסצ'וסטסNC0471611
מטריג'ל (הידרוגלים המכילים קולגן)קורנינג, קורנינג, ניו יורק356237
MesenCult-ACF Plus Medium (מדיום מתרבים ללא סרום עם תאי גזע מתרבים&nb;)טכנולוגיות תאי הגזע, ונקובר, קנדה5446
תרכובת OCT (תרכובת טמפרטורת חיתוך אופטימלית )סאקורה, ארה"ב4583
מיקרוסקופ Olympus BX41  אולימפוס אמריקה, סנטר ואלי, פנסילבניה
תמיסת מעכב פרוטאז Ovomucoid  תאגיד וורת'ינגטון ביוכימיקלים, ארה"בLK003182
פפיין תאגיד וורת'ינגטון ביוכימיקלים, ארה"בLK003176תמיסת הפעלה (1.1 מ"מ EDTA, 0.067 מ"מ מרקפטואנול, 5.5 מ"מ L-ציסטאין HCl)
PBS (סליין מפופר-פוספט)גיבקו, ארה"ב70011pH 7.4
PFA (פאראפורמלדהיד) 4%אינויטרוגן, ארה"בFB002
קוופאתבנקהד, פ. ואחרים; QuPath: תוכנה בקוד פתוח לניתוח תמונות פתולוגיה דיגיטלית. דוחות מדעיים  (2017).https://doi.org/10.1038/s41598-017-17204-5תוכנה לניתוח הדמיה ביולוגית
מיקרוסקופ טיים-לאפס
בקבוקי תרבית רקמהפישר סיינטיפיק, וולת'ם, מסצ'וסטסFB012937
Trypsin גיבקו, ארה"בA12859-010.25% טריפסין ו-0.1% EDTA ב-HBSS ללא סידן או מגנזיום 
מדיום הרכבה אנטיפייד של VECTASHIELD בתוספת DAPIמעבדות וקטור, קליפורניה, ארה"ב#  UX-93952-241  ng/mL

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Walker, C. L., Stewart, E. A. Uterine fibroids: the elephant in the room. Science. 308, 1589-1592 (2005).
  2. Cramer, S. F., Patel, A. The frequency of uterine leiomyomas. Am J Clin Pathol. 94, 435-438 (1990).
  3. Islam, M. S., et al.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Uterine FibroidsMyometrial OrganoidsThree Dimensional OrganoidsOrganoid CultureCollagen HydrogelsStem Cell ProliferationUterine Fibroid ModelsOrganoid DifferentiationDrug Testing ModelsGynecological Tumors
Video Coming Soon

Related Articles