Organoides da córnea derivados de iPSC específicos para pacientes para investigar distúrbios corneanos associados à anirídia

Ali Can Koç; Gaye Su Yiğit; Semih Numan Göçmez; Mustafa Titiz; Sinan Güven

doi:10.3791/68556

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Artigo de método

Organoides da córnea derivados de iPSC específicos para pacientes para investigar distúrbios corneanos associados à anirídia

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DOI:

10.3791/68556

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28 de julho de 2026

Ali Can Koç¹^,² , Gaye Su Yiğit¹^,² , Semih Numan Göçmez¹^,² , Mustafa Titiz¹^,² , Sinan Güven¹^,²^,³

¹Izmir Biomedicine and Genome Center, ²Izmir International Biomedicine and Genome Institute, Dokuz Eylül University, ³Department of Medical Biology and Genetics, Faculty of Medicine, Dokuz Eylül University

Neste artigo

Resumo

Descrevemos um protocolo para gerar organoides da córnea a partir de iPSCs derivados de pacientes com anirídios, criando um modelo específico para cada paciente para estudar distúrbios corneanos. Esses organoides imitam características estruturais e funcionais importantes, fornecendo uma plataforma in vitro confiável para investigar mecanismos de doenças, testar tratamentos potenciais e avançar abordagens regenerativas personalizadas para doenças oculares anteriores.

Resumo

Aniridia é um raro distúrbio congênito dos olhos marcado pela ausência parcial ou completa da íris, e frequentemente está associado à opacificação da córnea e à deficiência de células-tronco limbares. As mutações genéticas subjacentes, que afetam principalmente o gene PAX6, interrompem tanto o desenvolvimento quanto a função da córnea. As características oculares mais comuns, além dos defeitos da íris, são nistagmo, hipoplasia foveal, catarata, glaucoma e ceratopatia associada à anirídia (AAK). Embora os modelos in vivo ofereçam insights valiosos sobre a patologia da anirídia, modelos in vitro derivados de pacientes são cruciais para investigar os mecanismos da doença e avaliar terapias potenciais. Neste estudo, apresentamos um modelo AAK in vitro usando células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) derivadas do paciente. Nosso protocolo envolve a diferenciação gradual de iPSCs em células semelhantes a epiteliais corneanas, dentro de organoides tridimensionais auto-montados, que imitam o microambiente corneano nativo. Por meio da otimização das condições de cultura diferenciada, geramos com sucesso organoides corneanos que abrigam populações celulares corneanas distintas, recapitulando os principais atributos estruturais e funcionais da córnea humana.

Introdução

A córnea é um tecido avascular e transparente que forma a camada mais externa do olho, consistindo principalmente em três camadas: uma camada epitelial externa, uma camada estromal contendo uma matriz extracelular rica em colágeno povoada por ceratócitos, e uma camada celular^{endotelial 1}. A córnea desempenha um papel essencial na visão ao proteger as estruturas oculares internas e refratar a luz.

Aniridia é um distúrbio panocular congênito raro, causado principalmente por mutações heterozigotas no gene caixa pareada 6 (PAX6), um regulador mestre do desenvolvimento o....