Establishment and Characterization of Patient-derived Gastric Organoids from Biopsies of Benign Gastric Body and Antral Epithelium

Kole H. Buckley; Keely A. Beyries; Sandra Ryeom; Sam S. Yoon; Bryson W. Katona

doi:10.3791/66094

Ustalenie i charakterystyka organoidów żołądkowych pochodzących od pacjenta z biopsji łagodnego c...

JoVE Journal
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Journal Biology

Establishment and Characterization of Patient-derived Gastric Organoids from Biopsies of Benign Gastric Body and Antral Epithelium

Ustalenie i charakterystyka organoidów żołądkowych pochodzących od pacjenta z biopsji łagodnego ciała żołądka i nabłonka antralnego

Full Text

2,109 Views

08:45 min

January 26, 2024

DOI: 10.3791/66094-v

Kole H. Buckley¹, Keely A. Beyries¹, Sandra Ryeom², Sam S. Yoon², Bryson W. Katona¹

¹Division of Gastroenterology and Hepatology,University of Pennsylvania Perelman School of Medicine, ²Department of Surgery,Columbia University Irving Medical Center

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This research investigates the hereditary causes of gastric cancer, focusing on variants in the CDH1 and CTNNA1 genes. The study presents a reliable protocol for generating patient-derived gastric organoids from biopsy tissues obtained during upper endoscopy, demonstrating differences in growth rates between organoids derived from the antral and body regions of the stomach.

Key Study Components

Research Area

Hereditary causes of gastric cancer
Gastric organoid generation
Standardization of biological techniques

Background

Hereditary diffuse gastric cancer and genetic variants
Use of organoids in gastroenterology research
Standardized protocols for gastric organoid development

Methods Used

Isolation of single cells from gastric tissue biopsies
Patient-derived gastric organoids as the biological model
Cell digestion and seeding protocols in culture

Main Results

Organoids from antral biopsy tissue display larger size and growth rates compared to those from body tissue
Significant variations in organoid morphology across different patients
Standardized methods enable reliable growth comparison of organoids

Conclusions

The study establishes a reliable method for generating gastric organoids, aiding future research in gastric cancer.
Findings highlight the importance of tissue origin on organoid growth, which is crucial for experimental reproducibility.

Frequently Asked Questions

What are gastric organoids?

Gastric organoids are three-dimensional miniaturized organs derived from gastric tissue that mimic the structure and function of the stomach.

Why are organoids important in cancer research?

Organoids provide a realistic model for studying cancer biology and drug responses due to their ability to retain patient-specific features.

How are gastric organoids generated from patient biopsies?

They are generated using a single-cell digest method followed by seeding in a specialized matrix for culture.

What factors affect the growth of gastric organoids?

Tissue origin, culture conditions, and seeding density significantly influence organoid growth and morphology.

How long does it take for organoids to develop?

Gastric organoids typically become identifiable within 10 days post-seeding and reach significant growth by day 20.

Can these organoids be used for drug testing?

Yes, gastric organoids can be utilized for testing therapeutic responses, aiding in personalized medicine approaches.

What are the limitations of using organoids?

Although analogous to real tissues, organoids may lack some physiological complexities found in vivo, which could influence study outcomes.

Organoidy pochodzące od pacjentów żołądkowych znajdują coraz większe zastosowanie w badaniach, jednak brakuje formalnych protokołów do generowania ludzkich organoidów żołądkowych z jednokomórkowych trawień o standaryzowanej gęstości wysiewu. W protokole przedstawiono szczegółową metodę wiarygodnego tworzenia organoidów żołądka z tkanki biopsyjnej uzyskanej podczas endoskopii górnego odcinka kręgosłupa.

Nasze badania koncentrują się na dziedzicznych przyczynach raka żołądka. W szczególności interesuje nas dziedziczny rozlany rak żołądka spowodowany wariantami powodującymi chorobę w genie CDH1 lub CTNNA1. Badamy również rolę BRCA1 i BRCA2 w ryzyku raka żołądka i kancerogenezie.

Organoidy są coraz częściej wykorzystywane w różnych dziedzinach badań, a gastroenterologia nie jest wyjątkiem, więc wraz z tym pojawia się potrzeba standaryzacji tych technik generowania tych organoidów, w szczególności organoidów żołądkowych pochodzących od pacjentów. Nasz protokół oferuje metodę krok po kroku do niezawodnego generowania organoidów żołądkowych pochodzących od pacjenta z biopsji zarówno antralnych, jak i cielesnych obszarów żołądka. W szczególności stosujemy podejście oparte na trawieniu pojedynczych komórek, aby umożliwić standaryzowane wysiewanie komórek w celu dokonania wiarygodnych porównań między organoidami wygenerowanymi od różnych pacjentów.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Explore More Videos

Rak żołądka dziedziczny rozlany rak żołądka gen CDH1 gen CTNNA1 BRCA1 BRCA2 organoidy żołądka organoidy pochodzące od pacjenta trawienie jednokomórkowe biopsja tkanek wzrost organoidów standaryzowana gęstość wysiewu region antralny region ciała charakterystyka organoidów zastosowania badawcze