Benign Gastrik Vücut ve Antral Epitel Biyopsilerinden Hasta Kaynaklı Gastrik Organoidlerin Oluşturulması ve Karakterizasyonu
26 Ocak 2024
Mide hastası kaynaklı organoidler araştırmalarda giderek artan bir kullanım alanı bulmaktadır, ancak standartlaştırılmış tohumlama yoğunluğuna sahip tek hücreli sindirimlerden insan mide organoidleri üretmek için resmi protokoller eksiktir. Bu protokol, üst endoskopi sırasında elde edilen biyopsi dokusundan gastrik organoidlerin güvenilir bir şekilde oluşturulması için ayrıntılı bir yöntem sunar.
Araştırmamız mide kanserinin kalıtsal nedenlerine odaklanmaktadır. Özellikle, CDH1 veya CTNNA1 genindeki hastalığa neden olan varyantlar nedeniyle kalıtsal diffüz mide kanseri ile ilgileniyoruz. Ayrıca BRCA1 ve BRCA2'nin mide kanseri riski ve karsinogenezdeki rolünü araştırıyoruz.
Organoidler çeşitli araştırma alanlarında giderek daha fazla kullanılmaktadır ve gastroenteroloji bir istisna değildir, bu nedenle bu organoidleri, özellikle de hasta kaynaklı mide organoidlerini üretmek için bu tekniklerin standardizasyonuna ihtiyaç duyulmaktadır. Protokolümüz, midenin hem antral hem de vücut bölgelerinin biyopsilerinden hasta kaynaklı mide organoidlerini güvenilir bir şekilde üretmek için adım adım bir yöntem sunar. Özellikle, farklı hastalardan üretilen organoidler arasında güvenilir karşılaştırmalar yapmak amacıyla hücrelerin standartlaştırılmış tohumlanmasına izin vermek için tek hücreli bir özet yaklaşımı kullanıyoruz.
Bulgularımız, midenin vücut bölgesinden hasta kaynaklı mide organoidleri ile karşılaştırıldığında, antral bölgeden gelenlerin aslında ilk tohumlamadan sonraki 20 gün boyunca daha fazla sayıda ve daha büyük boyutta büyüdüğünü göstermektedir. Bu bulgular, midenin farklı bölgelerinden elde edilen mide organoidlerini kullanmak isteyen araştırmacılar tarafından dikkate alınmalıdır.
Genel Bakış
Bu araştırma, CDH1 ve CTNNA1 genlerindeki varyantlara odaklanarak mide kanserinin kalıtsal nedenlerini incelemektedir. Çalışma, üst endoskopi sırasında elde edilen biyopsi dokularından hasta kaynaklı mide organoidleri üretmek için güvenilir bir protokol sunmakta ve midenin antrum ve korpus bölgelerinden türetilen organoidler arasındaki büyüme hızı farklılıklarını ortaya koymaktadır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Araştırma Alanı
- Gastrik kanserin kalıtsal nedenleri
- Gastrik organoid üretimi
- Biyolojik tekniklerin standardizasyonu
Arka Plan
- Herediter difüz mide kanseri ve genetik varyantlar
- Gastroenteroloji araştırmalarında organoid kullanımı
- Gastrik organoid geliştirme için standartlaştırılmış protokoller
Kullanılan Yöntemler
- Gastrik doku biyopsilerinden tek hücrelerin izolasyonu
- Biyolojik model olarak hasta kaynaklı gastrik organoidler
- Kültürde hücre sindirimi ve ekim protokolleri
Temel Sonuçlar
- Antral biyopsi dokusundan elde edilen organoidler, korpus dokusundan elde edilenlere kıyasla daha büyük boyut ve büyüme hızları sergiler
- Farklı hastalar arasında organoid morfolojisinde belirgin varyasyonlar görülmektedir
- Standardize yöntemler, organoidlerin güvenilir büyüme karşılaştırmasına olanak tanır
Sonuçlar
- Çalışma, mide organoidlerinin üretilmesi için güvenilir bir yöntem belirleyerek mide kanseri konusundaki gelecekteki araştırmalara yardımcı olmaktadır.
- Bulgular, deneysel tekrarlanabilirlik açısından kritik olan doku kökeninin organoid büyümesi üzerindeki önemini vurgulamaktadır.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulama Alanları
Tek hücreli sindirimlerden hasta kaynaklı gastrik organoidlerin standartlaştırılmış üretimi ve nicelendirilmesi, erken keşif ve translasyonel araştırmalarda tekrarlanabilir, hastalıkla ilişkili in vitro modellere yönelik kritik bir ihtiyacı karşılamaktadır. Bu protokol, farklı gastrik bölgelerden elde edilen organoid büyümesinin güvenilir şekilde karşılaştırılmasına olanak tanıyarak, hedef doğrulama iş akışlarında mekanistik risk azaltmayı ve öngörü güvenini destekler. Bu yaklaşım, gastrik biyolojinin ve patolojinin fonksiyonel sorgulanması için sağlam ve ölçeklenebilir sistemler sağlayarak portföy karar verme süreçlerini geliştirir.
Biyofarma Ar-Ge'de Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Hasta kaynaklı sistemler kullanarak gastrik epitel biyolojisinin fonksiyonel değerlendirmesine olanak tanır.
- Antrum ve korpus kaynaklı organoidler arasındaki büyüme dinamiklerini ayırt ederek mekanistik risk azaltımını destekler.
- Hasta örnekleri ve doku kökenleri arasında standardize edilmiş hipotez testlerini kolaylaştırır.
- Genetik ve fenotipik değişkenliğin değerlendirilmesi için tekrarlanabilir bir platform sağlar.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Alt analiz geliştirme süreçleri için valide edilmiş, nicelleştirilebilir organoid kültürleri sağlar.
- Standartlaştırılmış tek hücre ekimi ve büyüme nicelleştirmesi yoluyla tekrarlanabilirlik sağlar.
- Farklı mide bölgelerinden elde edilen organoidler arasında bileşik etkilerinin güvenilir bir şekilde karşılaştırılmasına olanak tanır.
- Yüksek içerikli tarama uygulamaları için ölçeklenebilirliği ve platformun yeniden kullanımını destekler.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- Translasyonel süreklilik için in vitro modelleri hastalıkla ilgili mide dokusuyla uyumlu hale getirir.
- Bölgeye özgü büyümeyi ve morfolojiyi ortaya çıkararak risk ayarlı ilerlemeye olanak tanır.
- Hastaya özel organoid sistemlerinde biyobelirteç keşfini ve validasyonunu destekler.
- Standartlaştırılmış PDO'lar kullanarak keşif aşamasından preklinik validasyona kadar süreklilik sağlar.
Boru Hattı ve İş Akışı Entegrasyonu
Bu protokol, mide PDO'larını erken keşif aşamasından preklinik araştırmalara kadar temel bir araç olarak konumlandırarak, hastalıkla ilişkili sistemlerde hipotez odaklı çalışmalara ve fonksiyonel doğrulamaya olanak tanımaktadır.
- Keşif Biyolojisi: Standardize edilmiş hasta kaynaklı organoidler kullanarak hipotez testlerini ve yolak açıklığa kavuşturma süreçlerini destekler.
- Tarama: Analiz hazırlığı ve bileşik değerlendirmesi için tekrarlanabilir, nicel çıktılar sağlar.
- Analitik: Karşılaştırmalı analiz için organoid sayısının, boyutunun ve morfolojisinin nicel ölçümüne olanak tanır.
- Translasyonel Araştırma: Hastaya özgü mide biyolojisini modelleyerek keşif ve preklinik çalışmalar arasında köprü kurar.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Ar-Ge programları genelinde tekrarlı kullanım için ölçeklenebilir, standardize edilmiş bir platform oluşturur.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Gastrik hastalık modellemede öngörü güvenini artırır ve mekanistik belirsizliği azaltır.
- Operasyonel Değer: Standardize edilmiş, tekrarlanabilir ve ölçeklenebilir organoid üretim iş akışları sağlar.
- Stratejik Değer: Güçlü biyolojik doğrulamaya olanak tanıyarak go/no-go (devam/tamam) kararlarını ve sermaye verimliliğini iyileştirir.
- Portföy Etkisi: Gastrik hastalık programlarının riskle uyumlu önceliklendirilmesini ve ilerletilmesini destekler.
Uygulama Hususları
- Doku işleme, tek hücre izolasyonu ve organoid kültürü tekniklerinde uzmanlık gerektirir.
- Doku kültürü altyapısına ve kantitatif görüntüleme veya ölçüm araçlarına erişim gereklidir.
- Ekim yoğunluğu ve büyüme kantifikasyon protokollerinin ekipler arası standardizasyonunu gerektirir.
- Farklı mide bölgeleri veya hastadan türetilen örnekler için adaptasyon gerektirebilir.
- Antrum ve korpus kaynaklı organoidler arasındaki büyüme değişkenliği, deneysel tasarımda dikkate alınmalıdır.
Biyofarma SSS
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
