É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.

Artigo de método

Organoides Intestinais Humanos Individuais de Célula Única para Pesquisa com Organoides

742 visualizações

⸱

DOI:

10.3791/69265

⸱

6 de fevereiro de 2026

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Anatomy, Graduate School of Medical Science, Brain Korea 21 Project, Yonsei University College of Medicine, 2Division of Gastroenterology and Hepatology, Department of Medicine, NYU Grossman School of Medicine, 3Division of Gastroenterology and Hepatology, Department of Medicine, University of Pennsylvania Perelman School of Medicine, 4Department of Pathobiology, University of Pennsylvania Perelman School of Veterinary Medicine

Neste artigo

Resumo

Apresentamos um protocolo para gerar organoides intestinais derivados de pacientes com semeadura de célula única, fornecendo culturas padronizadas que reduzem a heterogeneidade e melhoram a reprodutibilidade para ensaios posteriores e aplicações de medicina de precisão.

Resumo

Desenvolvimentos recentes na tecnologia organoide possibilitaram a criação de organoides intestinais derivados do paciente (PDIOs) que recapitulam as características estruturais, funcionais, genéticas e epigenéticas de seus tecidos originais. No entanto, organoides convencionais derivados de passagem inevitavelmente produzem populações heterogêneas em tamanho e número, levando a resultados inconsistentes mesmo sob condições idênticas. Para resolver isso, foi estabelecida uma abordagem padronizada, aqui chamada de "PDIOs com seed de célula única". Nesse método, PDIOs maduros foram dissociados enzimaticamente em células individuais e semeados em um número definido em poços individuais de uma placa de 96 poços. Essa semeadura controlada normalizou o tamanho e o número de PDIOs. Comparados com organoides derivados de passagem, os PDIOs semeados em célula única apresentaram reduzida variabilidade entre poços no número de organoides e variabilidade intrapoços nos tamanhos dos organoides, o que permite determinar a eficiência da geração e melhora a reprodutibilidade dos ensaios de viabilidade. Além disso, essa plataforma é compatível com análises a jusante, incluindo análise transcriptômica e perfilamento de expressão proteica. Coletivamente, essa abordagem pode aumentar a consistência experimental e fornecer uma base prática para estudos reprodutíveis baseados em PDIO.

Introdução

O intestino humano é um ecossistema altamente complexo definido por interações finamente ajustadas entre microbiota intestinal, epitélio intestinal e o sistemaimunológico 1. Esses componentes mantêm a homeostase intestinal por meio de redes de sinalização rigidamente reguladas. Por exemplo, a microbiota intestinal, composta por mais de dez trilhões de organismos microbianos, interage com células imunológicas para modular a atividade do sistema imunológico e mantém um ambiente intestinalequilibrado 2. O epitélio intestinal é fundamental para mediar essa interação entre microbiota e sistemaimunológico 3,4. As células-tronco intestinais (ISCs), o principal motor da renovação epitelial, regeneram e se diferenciam continuamente em tipos celulares especializados, incluindo linhagens celulares secretoras (células de Paneth, células calicipos, células enterendócrinas e células Tuft), enterócitos absorventes e microcélulas 5,6. Juntas, essas células formam uma barreira física vital e uma interface funcional que protege o hospedeiro contra estímulos inflamatórios.

Nos últimos anos, as PDIOs emergiram como uma plataforma poderosa em pesquisatranslacional 7. Essas culturas tridimensionais (3D) são criadas a partir de ISCs isolados dos tecidos do paciente e mantidas em uma matriz extracelular, como a matriz extracelular (ECM), juntamente com fatores de crescimento definidos que recapitulam o nichoISC 8,9. Notavelmente, os PDIOs mantêm as características genéticas e epigenéticas do tecido doador, permitindo expansão sustentada e experimentação reprodutível. Desde que Sato et al. desenvolveram pela primeira vez PDIOs a partir dos ISCs10 do receptor G acoplado à proteína 5+ (Lgr5⁺) rico em leucina e contendo repetições, estudos subsequentes identificaram fatores essenciais de crescimento para a geração e diferenciação de PDIOs, levando a protocolos amplamente adotados em laboratórios 11,12,13. No entanto, os ambientes experimentais usados para tratar PDIOs com medicamentos candidatos variam consideravelmente entre os estudos e frequentemente são insuficientemente descritos 14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26, 27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44, 45, 46, 47. Além disso, os PDIOs são tipicamente atravessados por disrupção mecânica, resultando em heterogeneidade no tamanho, morfologia e arranjo espacial dos organoides. Essa variabilidade complica a avaliação precisa da resposta ao medicamento e dos mecanismos moleculares subjacentes. Para abordar essa limitação, estudos recentes desenvolveram PDIOs derivados de células únicas em suspensão ou células únicasordenadas 45,48,49,50,51,52,53,54.

Neste artigo, como um dos métodos complementares e práticos, "PDIOs com seed de célula única" são introduzidos para gerar PDIOs padronizados a partir de uma suspensão de célula única usando ECM e meios convencionais, permitindo ensaios precisos e reprodutíveis. Resumidamente, células isoladas dos PDIOs maduros foram incorporadas em ECM em densidades celulares definidas, e as culturas resultantes foram monitoradas ao longo de 2 semanas enquanto número, tamanho e morfologia foram quantificados. Como cada cúpula de ECM está embutida com uma entrada de célula conhecida, a contagem de organoides por poço é consistente, permitindo que a eficiência de geração seja calculada como uma leitura da capacidade regenerativa em cada linhade organoides 49,54. Embora o Matrigel em forma de cúpula produza heterogeneidade de tamanho devido ao gradiente espacial da concentração de Wnt3a decorrente de sua instabilidade inerente e difusãolimitada 55, a variabilidade de tamanho entre poços em PDIOs semeados por célula única é marcadamente menor do que em organoides derivados depassagem 49,54. No entanto, essa abordagem ainda apresenta limitações práticas. Sem a separação celular ativada por fluorescência, alguns organoides podem ser gerados a partir de doublets ou tripletes, resultando em heterogeneidade biológica intrínseca dentro dos PDIOs. Além disso, o número ideal de células individuais deve ser determinado empiricamente para cada linhagem organoide devido às variadas eficiências de geração. Por fim, PDIOs totalmente diferenciados e semeados em células únicas foram submetidos a análises posteriores, incluindo PCR de transcrição reversa quantitativa (qRT-PCR), Western blot e imunohistoquímica.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Protocolo

Todos os materiais e reagentes necessários para o experimento estão listados na Tabela de Materiais.

1. Preparação de reagentes e materiais

  1. Pré-aqueça a placa de cultivo dos organoides em um incubador a 37 °C por mais de 90 minutos.
    NOTA: Pré-aquecer a placa de cultura ajuda a solidificar a ECM e manter a forma da cúpula. 90 min é o tempo mínimo exigido para polimerização ECM. É altamente recomendado pré-aquecer a placa por mais de 12 horas.
  2. Use meio de crescimento organoide (EXP) suplementado com 0,5% de penicilina-estreptomicina (PS) como meio de cultivo organoide.
  3. Para diferenciação de PDIOs semeados em células individuais, utilize um meio de diferenciação (DIF) composto por um meio basal suplementado com fatores de crescimento (Tabela 1). O meio basal consiste em DMEM/F12 avançado suplementado com 0,5% de PS, 0,25% de sulfato de gentamicina e 1% de glutamina, juntamente com os seguintes fatores de crescimento: Noggin (100 ng/mL), R-Spondin-1 (1 μg/mL), Wnt3a (100 ng/mL), fator de crescimento epidérmico (EGF; 50 ng/mL), N-acetil-L-cisteína (1 mM), [Leu15]-gastrina I humana (10 nM), A 83-01 (500 nM), fator de crescimento semelhante à insulina 1 (IGF-I; 200 ng/mL), fator de crescimento de fibroblastos (FGF; 100 ng/mL) e suplemento de B-27 (1x) (Tabela 1).
    NOTA: PS e gentamicina são bio-perigosas e devem ser tratadas com luvas e proteção ocular.
  4. Prepare na hora a solução de recuperação celular (CRS), o tampão de lavagem (DMEM com glicose alta e 1% de BSA), 1 mM Y-27632, EXP e DIF, e deixe no gelo até o uso.
    NOTA: Deixe EXP e DIF se equilibrarem à temperatura ambiente por pelo menos 20 minutos antes de adicionar às placas de cultura pré-aquecidas.
  5. Descongele o ECM no gelo e garanta que ele esteja sempre frio.
    NOTA: A ECM requer descongelamento em gelo e deve ser sempre mantida fria para evitar polimerização prematura.
  6. Equilibre o reagente enzimático de dissociação à temperatura ambiente. Pré-aqueça o reagente em um banho-maria a 37 °C antes da aplicação.
    NOTA: O reagente enzimático de dissociação é um irritante e deve ser tratado com equipamentos de proteção individual apropriados.

2. Descongelamento e recuperação de PDIOs criopreservados

  1. Recupere o tubo criovial contendo organoides do tanque de nitrogênio líquido. Afrouxe um pouco a tampa do tubo e descongele em um banho-maria a 37 °C por 60-90 segundos.
    NOTA: Transfira imediatamente o tubo para o gelo após o descongelamento.
  2. Pré-umede uma ponta de pipeta de grande diâmetro com buffer de lavagem e transfira os organoides do tubo criovial para um tubo de 50 mL.
  3. Enxágue o cryovial com 1 mL de tampão de lavagem e transfira o restante do conteúdo para o tubo de 50 mL. Repita essa etapa de enxágue duas vezes.
  4. Centrifuge a 290 × g por 7 minutos a 4 °C. Certifique-se de que um pellet visível se forme no fundo do tubo.
  5. Aspire o sobrenadante.
  6. Resuspenda em ECM usando uma ponta de pipeta pré-molhada de grande diâmetro.
  7. Coloque o ECM em uma placa pré-aquecida de 24 poços e incube a 37 °C por 10 minutos.
    NOTA: Use 30 μL de ECM por poço.
  8. Adicione EXP e rodeie os poços com soro salino tamponado com fosfato estéril (PBS) ou água destilada.
    NOTA: Use 500 μL de EXP por poço. A cultura em EXP foi suplementada com 10 μM Y-27632 nos primeiros 3 dias, depois mudou para EXP sem Y-27632.

3. Passagem de PDIOs

  1. Aspire a EXP gasta.
  2. Pré-umede uma ponta de pipeta de grande calibre com buffer de lavagem, adicione 1 mL de reagente de dissociação celular para desprender a ECM e transfira o conteúdo para um tubo de 15 mL.
  3. Incube o tubo em um balanço por 10 minutos em temperatura ambiente.
  4. Centrifuge a 300 × g por 7 minutos a 4 °C.
  5. Decante o sobrenadante e adicione 1 mL de buffer de lavagem. Resuspenda 20 vezes.
  6. Adicione mais 1 mL de buffer de lavagem, resuspenda 20 vezes e transfira para um tubo de 50 mL.
  7. Centrifuge a 300 × g por 7 minutos a 4 °C.
  8. Aspire o sobrenadante.
  9. Resuspenda em ECM usando uma ponta de pipeta pré-molhada de grande diâmetro.
  10. Coloque o ECM em uma placa pré-aquecida de 24 poços e incube a 37 °C por 10 minutos.
    NOTA: Use 30 μL de ECM por poço.
  11. Adicione EXP e cerque os poços com água estéril 1x PBS ou destilada.
    NOTA: Use 500 μL de EXP por poço. A cultura em EXP foi suplementada com 10 μM Y-27632 nos primeiros 3 dias, depois mudou para EXP sem Y-27632.

4. Cultura PDIO com seed de célula única

  1. Aspire a EXP gasta.
    NOTA: Resíduos, contendo antibióticos (por exemplo, médio gasto com PS ou gentamicina) devem ser autoclavados antes do descarte.
  2. Lave com 1 mL de PBS estéril 1x.
  3. Pré-umede uma ponta de pipeta de grande diâmetro com buffer de lavagem, adicione 300 μL de CRS para desligar o ECM e transfira o conteúdo para um tubo de 50 mL.
  4. Centrifuge a 300 × g por 5 minutos a 4 °C (Figura 1A).
  5. Aspire o sobrenadante, adicione 3 mL de buffer de lavagem e resuspenda 20 vezes.
    NOTA: Essa etapa perturba mecanicamente os organoides.
  6. Centrifuge a 300 × g por 5 min a 4 °C (Figura 1B).
  7. Aspire o sobrenadante e adicione 5 mL de reagente enzimático de dissociação pré-aquecido contendo 10 μM Y-27632. Faça o redemoinho 2-3 vezes e incube em banho-maria a 37 °C por 20 minutos, agitando o tubo a cada 5 minutos.
    NOTA: Agregados de detritos normalmente aparecem dentro de 10 minutos após a incubação. Limite o tratamento total do reagente enzimático de dissociação a menos de 20 minutos. Não exceda 25 minutos, pois a digestão excessiva compromete significativamente o rendimento e a viabilidade das células individuais.
  8. Adicione 10 mL de glicose alta em DMEM.
  9. Centrifuge a 300 × g por 5 minutos a 4 °C (Figura 1C).
  10. Aspire o sobrenadante e adicione 1 mL de buffer de lavagem. Resuspenda 20 vezes.
    NOTA: Resíduos contendo reagente enzimático de dissociação devem ser coletados separadamente e inativados com água sanitária de 0,5-1% por pelo menos 30 minutos antes do descarte, conforme as diretrizes institucionais de biossegurança.
  11. Filtre por um filtro de célula de 40 μm para um novo tubo de 50 mL (Figura 1D).
    NOTA: Esta etapa é fundamental para isolar células individuais dos organoides maduros. Um penador de células de 40 μm deve ser usado para isolar células individuais.
  12. Conte as células usando o azul de tripano. Transfira o volume calculado para um tubo de 1,5 mL.
    NOTA: Placar de 3.000 a 4.000 células por poço em uma placa pré-aquecida de 96 poços.
  13. Centrifuge a 300 × g por 5 minutos a 4 °C (Figura 1E).
  14. Remova o sobrenadante usando uma pipeta.
  15. Resuspenda as células em ECM (100-500 células/μL) usando uma ponta de pipeta pré-molhada de grande diâmetro.
  16. Coloque o ECM em uma placa pré-aquecida de 96 poços e incube a 37 °C por 10 minutos.
    NOTA: Use 10 μL de ECM por poço.
  17. Adicione DIF aos poços. Cerque os poços com água estéril 1x PBS ou destilada.
    NOTA: Use 150 μL de DIF por poço. A cultura em DIF foi suplementada com 10 μM de Y-27632 por 3 dias, depois mudou para DIF sem Y-27632. Troque o médio a cada 3 dias e mantenha por um total de 10 dias.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Resultados

Para gerar PDIOs com semeadura de célula única, biópsias por pinça mucosa do íleo terminal e do cólon ascendente foram coletadas de sujeitos saudáveis consentindo durante a colonoscopia de vigilância usando pinças padrão de biópsia de 2,8 mm, sob o Conselho Institucional de Revisão da NYU Grossman School of Medicine (Perfil Imunológico Mucosal em Pacientes com Doença Inflamatória Intestinal; S12-01137). Em seguida, PDIOs semeados em uma única célula foram gerados dissociando 6.000 célula...

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Discussão

As PDIOs têm um enorme potencial para modelagem precisa de doenças, triagem de medicamentos e medicina regenerativa, pois preservam fielmente o cenário genético e epigenético de pacientes individuais. No entanto, suas aplicações práticas são frequentemente prejudicadas por dificuldades na padronização da geração e caracterização dos organoides. Para superar esses desafios, uma abordagem usando PDIOs derivados de suspensão de célula única ou células únicas foi introduzida em estudos

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Divulgações

Jordan E. Axelrad recebeu bolsas de pesquisa da BioFire Diagnostics, Genentech, Janssen e Takeda; honorários de consultoria, honorários ou honorários de conselhos consultivos de AbbVie, Abivax, Adiso, Biomerieux, Bristol-Myers Squibb, Celltrion, Ferring, Fresenius, Janssen, Merck, Pfizer, Sanofi, Takeda e Vedanta. K.C. é inventor da patente americana 10.722.600 e das patentes provisórias 62/935.035 e 63/157.225.

Agradecimentos

Esse trabalho foi parcialmente apoiado pela bolsa da Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia (NRF) financiada pelo governo coreano (MSIT) (RS-2025-00557588, RS-2024-00411768, RS-2025-18362970 e RS-2025-02214844, Kyung Ku Jang); uma bolsa do Projeto de Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologia em Saúde da Coreia por meio do Instituto de Desenvolvimento da Indústria de Saúde da Coreia (KHIDI), financiada pelo Ministério da Saúde e Bem-Estar da República da Coreia (RS-2024-00406488, Kyung Ku Jang); DK093668 de subsídio dos Institutos Nacionais de Saúde (NIH) (Ken Cadwell); K23DK124570 (Jordan E. Axelrad); Fundação Crohn & Colitis (Jordan E. Axelrad). Os financiadores não tiveram papel no desenho do estudo, coleta e análise de dados, decisão de publicação ou preparação do manuscrito.

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
[Leu15]-Gastrin I humanoSigma-AldrichG91450-0,1 mg
Tubo cônico de 15 mLSPL50015
PBS 20X, pH 7,4BiosesangP2007-7.4
Tubo cônico de 50 mLSPL50050
A 83-01Tocris2939-10 mg
DMEM/F-12 AvançadoGibco12634010
Axygen 1000 & micro; Pontas de pipeta em L, de calibre largo, transparentes, não estéreisAxygenT-1005-WB-C
Axygen 200 & micro; Pontas de pipeta em L, de calibre largo, transparentes, não estéreisAxygenT-205-WB-C
Suplemento de B-27 (50X) sem soroGibco17504044
Albumina sérica bovinaRoche10735078001
Microplacas de poliestireno transparente de 96 poços de CorningCorning3599
Solução de recuperação de células de CorningCorning354253
Matriz ECM de Corning (Matriz de Corning) Corning356231
Placas de poço múltiplos Costar 24-well clear TC tratadasCorning3526
DMEM com glicose alta com glutamina estável e piruvato de sódioBiowestL0103-500
GentamicinaGibco15750060
Reagente de dissociação celular suaveStemcell100-0485
Proteína recombinante FGF-básica humana (FGF-2/bFGF) (154 aa)Gibco100-18B-100UG
IGF-I humano, proteína recombinante livre de animaisGibcoAF-100-11-500UG
Proteína humana de NogginAcrobiossistemaNÃO-H5219-1mg
Proteína humana R-Spondin 1 / RSPO1 (21-146)AcrobiossistemaRS6-H4220-1mg
Meio de Crescimento Organoide IntestiCult (Humano)Stemcell6010
L-glutamina 100XBiowestX0550-100
Proteína recombinante EGF de camundongosGibco315-09-100UG
N-acetil-L-cisteínaSigma-AldrichA9165-5 g
Solução de penicilina-estreptomicina 100XBiowestl0022-100
Substituto humano recombinante Wnt3aAcrobiossistemaWNE-W5253-50ug
TrypLE (reagente enzimático de dissociação) expressa enzima (1X), sem fenol vermelho  Gibco12604013
Y-27632 di-hidrocloretoTocris1254-10MG

Referências

  1. Kaiko, G. E., Stappenbeck, T. S. Host-microbe interactions shaping the gastrointestinal environment. Trends Immunol. 35 (11), 538-548 (2014).
  2. Zheng, D., Liwinski, T., Elinav, E. Interaction between microbiota and immunity in health and disease. Cell Res. 30 (6), 492-506 (2020).
  3. Liebing, E., Krug, S. M., Neurath, M. F., Siegmund, B., Becker, C. Wall of Resilience: How the Intestinal Epithelium Prevents Inflammatory Onslaught in the Gut. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 19 (2), 101423(2025).
  4. Soderholm, A. T., Pedicord, V. A. Intestinal epithelial cells: at the interface of the microbiota and mucosal immunity. Immunology. 158 (4), 267-280 (2019).
  5. Peterson, L. W., Artis, D. Intestinal epithelial cells: Regulators of barrier function and immune homeostasis. Nat Rev Immunol. 14 (3), 141-153 (2014).
  6. van der Flier, L. G., Clevers, H. Stem cells, self-renewal, and differentiation in the intestinal epithelium. Annu Rev Physiol. 71, 241-260 (2009).
  7. Lucafò, M., et al. Patient-derived organoids for therapy personalization in inflammatory bowel diseases. World J Gastroenterol. 28 (24), 2636-2653 (2022).
  8. Zhao, Z., et al. Organoids. Nat Rev Methods Primers. 2, (2022).
  9. Parente, I. A., Chiara, L., Bertoni, S. Exploring the potential of human intestinal organoids: Applications, challenges, and future directions. Life Sci. 352, 122875(2024).
  10. Sato, T., et al. Single Lgr5 stem cells build crypt-villus structures in vitro without a mesenchymal niche. Nature. 459 (7244), 262-265 (2009).
  11. Sato, T., et al. Long-term expansion of epithelial organoids from human colon, adenoma, adenocarcinoma, and Barrett's epithelium. Gastroenterology. 141 (5), 1762-1772 (2011).
  12. Miyoshi, H., Stappenbeck, T. S. In vitro expansion and genetic modification of gastrointestinal stem cells in spheroid culture. Nat Protoc. 8 (12), 2471-2482 (2013).
  13. Fujii, M., et al. Human intestinal organoids maintain self-renewal capacity and cellular diversity in niche-inspired culture condition. Cell Stem Cell. 23 (6), 787-793.e6 (2018).
  14. An, S., Huh, H., Ko, J. S., Moon, J. S., Cho, K. Y. Establishment and characterization of patient-derived intestinal organoids from pediatric Crohn's disease patients. Pediatr Gastroenterol Hepatol Nutr. 27 (6), 355-363 (2024).
  15. d'Aldebert, E., et al. Characterization of human colon organoids from inflammatory bowel disease patients. Front Cell Dev Biol. 8, 363(2020).
  16. Arnauts, K., et al. Ex vivo mimicking of inflammation in organoids derived from patients with ulcerative colitis. Gastroenterology. 159 (4), 1564-1567 (2020).
  17. Deleu, S., et al. High acetate concentration protects intestinal barrier and exerts anti-inflammatory effects in organoid-derived epithelial monolayer cultures from patients with ulcerative colitis. Int J Mol Sci. 24 (1), (2023).
  18. Dennison, T. W., et al. Patient-derived organoid biobank identifies epigenetic dysregulation of intestinal epithelial MHC-I as a novel mechanism in severe Crohn's Disease. Gut. 73 (9), 1464-1477 (2024).
  19. Ding, W., Marx, O. M., Mankarious, M. M., Koltun, W. A., Yochum, G. S. Disease severity impairs generation of intestinal organoid cultures from inflammatory bowel disease patients. J Surg Res. 293, 187-195 (2024).
  20. Dotti, I., Mayorgas, A., Salas, A. Generation of human colon organoids from healthy and inflammatory bowel disease mucosa. PLoS One. 17 (10), e0276195(2022).
  21. Ferrer-Picón, E., et al. Intestinal inflammation modulates the epithelial response to butyrate in patients with inflammatory bowel disease. Inflamm Bowel Dis. 26 (1), 43-55 (2020).
  22. Gopalakrishnan, S., et al. Comprehensive protocols for culturing and molecular biological analysis of IBD patient-derived colon epithelial organoids. Front Immunol. 14, 1097383(2023).
  23. Hammoudi, N., et al. Autologous organoid co-culture model reveals T cell-driven epithelial cell death in Crohn's Disease. Front Immunol. 13, 1008456(2022).
  24. Jurickova, I., et al. Eicosatetraynoic acid and butyrate regulate human intestinal organoid mitochondrial and extracellular matrix pathways implicated in Crohn's disease strictures. Inflamm Bowel Dis. 28 (7), 988-1003 (2022).
  25. Kakni, P., Truckenmüller, R., Habibović, P., van Griensven, M., Giselbrecht, S. A Microwell-based intestinal organoid-macrophage co-culture system to study intestinal inflammation. Int J Mol Sci. 23 (23), (2022).
  26. Karakasheva, T. A., et al. Patient-derived colonoids from disease-spared tissue retain inflammatory bowel disease-specific transcriptomic signatures. Gastro Hep Adv. 2 (6), 830-842 (2023).
  27. Kawamoto, A., et al. Ubiquitin D is upregulated by synergy of notch signalling and TNF-α in the inflamed intestinal epithelia of IBD patients. J Crohns Colitis. 13 (4), 495-509 (2019).
  28. Kelsen, J. R., et al. Colonoids from patients with pediatric inflammatory bowel disease exhibit decreased growth associated with inflammation severity and durable upregulation of antigen presentation genes. Inflamm Bowel Dis. 27 (2), 256-267 (2021).
  29. Lee, C., et al. Intestinal epithelial responses to IL-17 in adult stem cell-derived human intestinal organoids. J Crohns Colitis. 16 (12), 1911-1923 (2022).
  30. Matsuzawa-Ishimoto, Y., et al. An intestinal organoid-based platform that recreates susceptibility to T-cell-mediated tissue injury. Blood. 135 (26), 2388-2401 (2020).
  31. Matsuzawa-Ishimoto, Y., et al. The γδ IEL effector API5 masks genetic susceptibility to Paneth cell death. Nature. 610 (7932), 547-554 (2022).
  32. Murthy, S., et al. Single-cell transcriptomics of rectal organoids from individuals with perianal fistulizing Crohn's disease reveals patient-specific signatures. Sci Rep. 14 (1), 26142(2024).
  33. Nanki, K., et al. Somatic inflammatory gene mutations in human ulcerative colitis epithelium. Nature. 577 (7789), 254-259 (2020).
  34. Niklinska-Schirtz, B. J., et al. Ileal derived organoids from Crohn's disease patients show unique transcriptomic and secretomic signatures. Cell Mol Gastroenterol Hepatol. 12 (4), 1267-1280 (2021).
  35. Nishimura, R., et al. Establishment of a system to evaluate the therapeutic effect and the dynamics of an investigational drug on ulcerative colitis using human colonic organoids. J Gastroenterol. 54 (7), 608-620 (2019).
  36. Rees, W. D., et al. Enteroids derived from inflammatory bowel disease patients display dysregulated endoplasmic reticulum stress pathways, leading to differential inflammatory responses and dendritic cell maturation. J Crohns Colitis. 14 (7), 948-961 (2020).
  37. Sarvestani, S. K., et al. Induced organoids derived from patients with ulcerative colitis recapitulate colitic reactivity. Nat Commun. 12 (1), 262(2021).
  38. Skovdahl, H. K., et al. Patient derived colonoids as drug testing platforms-critical importance of oxygen concentration. Front Pharmacol. 12, 679741(2021).
  39. Suzuki, K., et al. Single cell analysis of Crohn's disease patient-derived small intestinal organoids reveals disease activity-dependent modification of stem cell properties. J Gastroenterol. 53 (9), 1035-1047 (2018).
  40. Tindle, C., et al. A living organoid biobank of patients with Crohn's disease reveals molecular subtypes for personalized therapeutics. Cell Rep Med. 5 (10), 101748(2024).
  41. Tsuchiya, M., et al. Functional analysis of isoflavones using patient-derived human colonic organoids. Biochem Biophys Res Commun. 542, 40-47 (2021).
  42. Vanhove, W., et al. Biopsy-derived intestinal epithelial cell cultures for pathway-based stratification of patients with inflammatory bowel disease. J Crohns Colitis. 12 (2), 178-187 (2018).
  43. Xu, P., et al. Interleukin-28A induces epithelial barrier dysfunction in CD patient-derived intestinal organoids. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 320 (5), G689-G699 (2021).
  44. Ko, C. Y., et al. Alleviative Effect of alpha-lipoic acid on cognitive impairment in high-fat diet and streptozotocin-induced type 2 diabetic rats. Front Aging Neurosci. 13, 774477(2021).
  45. Jang, K. K., et al. Tofacitinib uptake by patient-derived intestinal organoids predicts individual clinical responsiveness. Gastroenterology. 167 (7), 1453-1456.e5 (2024).
  46. Lee, C., Hong, S. N., Kim, E. R., Chang, D. K., Kim, Y. H. Epithelial regeneration ability of Crohn's disease assessed using patient-derived intestinal organoids. Int J Mol Sci. 22 (11), (2021).
  47. Laudadio, I., et al. Characterization of patient-derived intestinal organoids for modelling fibrosis in Inflammatory Bowel Disease. Inflamm Res. 73 (8), 1359-1370 (2024).
  48. Marinucci, M., et al. Standardizing patient-derived organoid generation workflow to avoid microbial contamination from colorectal cancer tissues. Front Oncol. 11, 781833(2021).
  49. Lin, X., et al. IL-17RA-signaling in Lgr5(+) intestinal stem cells induces expression of transcription factor ATOH1 to promote secretory cell lineage commitment. Immunity. 55 (2), 237-253.e8 (2022).
  50. Miller, D. S., Talbot, C. A., Simpson, W., Korey, A. A comparison of naproxen sodium, acetaminophen and placebo in the treatment of muscle contraction headache. Headache. 27 (7), 392-396 (1987).
  51. Yang, L., et al. A tunable human intestinal organoid system achieves controlled balance between self-renewal and differentiation. Nat Commun. 16 (1), 315(2025).
  52. Abdulla, N., Aronson, R., Plessis, T. D., Bebington, B., Kaur, M. Protocol for the establishment and characterization of South African patient-derived intestinal organoids. STAR Protoc. 6 (3), 103970(2025).
  53. Kang, S., Lee, M. R., Choi, W., Kong, S. Y., Kim, Y. H. Protocol for generation and utilization of patient-derived organoids from multimodal specimen. STAR Protoc. 6 (3), 104039(2025).
  54. Zhou, C., et al. Epigenetic reprogramming alters intestinal stem cell fate in pouchitis. bioRxiv. , (2025).
  55. Shin, W., et al. Spatiotemporal gradient and instability of Wnt induce heterogeneous growth and differentiation of human intestinal organoids. iScience. 23 (8), 101372(2020).
  56. Jang, K. K., et al. Variable susceptibility of intestinal organoid-derived monolayers to SARS-CoV-2 infection. PLoS Biol. 20 (3), e3001592(2022).
  57. He, G. W., et al. Optimized human intestinal organoid model reveals interleukin-22-dependency of paneth cell formation. Cell Stem Cell. 29 (9), 1333-1345.e6 (2022).
  58. Watanabe, K., et al. A ROCK inhibitor permits survival of dissociated human embryonic stem cells. Nat Biotechnol. 25 (6), 681-686 (2007).
  59. Sockell, A., et al. A microwell platform for high-throughput longitudinal phenotyping and selective retrieval of organoids. Cell Syst. 14 (9), 764-776.e6 (2023).
  60. Saito, T., Amako, J., Watanabe, T., Shiraki, N., Kume, S. Human pluripotent stem cell-derived intestinal organoids for pharmacokinetic studies. Eur J Cell Biol. 104 (2), 151489(2025).
  61. Velasco, V., Shariati, S. A., Esfandyarpour, R. Microtechnology-based methods for organoid models. Microsyst Nanoeng. 6, 76(2020).
  62. Kakni, P., et al. Intestinal organoid culture in polymer film-based microwell arrays. Adv Biosyst. 4 (10), e2000126(2020).

Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.

Reimpressões e permissões

Etiquetas

Semeadura de C lula nicaOrganoides Derivados de PacientesVariabilidade de OrganoidesReprodutibilidade de OrganoidesEnsaio de Viabilidade de OrganoidesEfici ncia de Gera o de OrganoidesAn lise micaPerfil de Express o Proteica
Fale conosco
Recomendar à biblioteca

Privacidade

Termos de Uso

Políticas

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Todos os direitos reservados.