Установление и характеристика органоидов желудка, полученных от пациентов, из биопсии доброкачественного тела желудка и антрального эпителия
26 января 2024 г.
Органоиды, полученные от желудочных пациентов, находят все большее применение в исследованиях, однако формальные протоколы получения органоидов желудка человека из одноклеточных пищеварителей со стандартизированной плотностью посева отсутствуют. В данном протоколе представлен подробный метод надежного создания органоидов желудка из биопсийной ткани, полученной при эндоскопии верхних отделов желудка.
Наши исследования сосредоточены на наследственных причинах рака желудка. В частности, нас интересует наследственный диффузный рак желудка, вызванный болезнетворными вариантами в гене CDH1 или CTNNA1. Мы также исследуем роль BRCA1 и BRCA2 в риске развития рака желудка и канцерогенезе.
Органоиды все чаще используются в различных областях исследований, и гастроэнтерология не является исключением, поэтому возникает необходимость стандартизации этих методов для получения этих органоидов, в частности, желудочных органоидов, полученных от пациентов. Наш протокол предлагает пошаговый метод надежной генерации желудочных органоидов пациента из биопсии как антральной области, так и области тела желудка. В частности, мы используем подход дигестрирования одной клетки, чтобы обеспечить стандартизированный посев клеток, чтобы сделать надежное сравнение между органоидами, полученными от разных пациентов.
Наши результаты показывают, что по сравнению с желудочными органоидами, полученными от пациента из области тела желудка, органоиды из антральной области на самом деле увеличиваются в количестве и увеличиваются в размерах в течение 20 дней после первоначального посева. Эти результаты должны быть приняты во внимание исследователями, стремящимися использовать желудочные органоиды, полученные из различных областей желудка.
Обзор
Это исследование изучает наследственные причины рака желудка, сосредоточиваясь на вариантах генов CDH1 и CTNNA1. В исследовании представлен надежный протокол для создания гастричных органоидов, полученных от пациентов, из биопсий, взятых во время верхней гастродуоденоскопии, демонстрирующий различия в скорости роста органоидов, полученных из антрального и телечного отделов желудка.
Ключевые компоненты исследования
Область исследования
- Наследственные причины рака желудка
- Создание гастричных органоидов
- Стандартизация биологических методов
Фон
- Наследственный диффузный рак желудка и генетические варианты
- Использование органоидов в исследованиях гастроэнтерологии
- Стандартизированные протоколы для развития гастричных органоидов
Используемые методы
- Изоляция одиночных клеток из биопсий гастричной ткани
- Гастричные органоиды, полученные от пациентов, как биологическая модель
- Протоколы клеточной дигестии и высева в культуре
Основные результаты
- Органоид из антрального биопсийного материала имеет больший размер и скорость роста по сравнению с органоидами из телечного материала
- Значительные различия в морфологии органоидов у разных пациентов
- Стандартизированные методы позволяют надежное сравнение скорости роста органоидов
Выводы
- Исследование устанавливает надежный метод создания гастричных органоидов, что способствует будущим исследованиям рака желудка.
- Результаты подчеркивают важность исходного материала ткани для роста органоидов, что важно для воспроизводимости эксперимента.
Часто задаваемые вопросы
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
