Estabelecimento e Caracterização de Organoides Gástricos Derivados de Pacientes a partir de Biópsias do Corpo Gástrico Benigno e Epitélio Antral
26 de janeiro de 2024
Organoides gástricos derivados de pacientes encontram uso crescente em pesquisas, mas faltam protocolos formais para gerar organoides gástricos humanos a partir de digestores unicelulares com densidade de semeadura padronizada. Este protocolo apresenta um método detalhado para a criação confiável de organoides gástricos a partir de tecido de biópsia obtido durante a endoscopia digestiva alta.
Nossa pesquisa se concentra nas causas hereditárias do câncer gástrico. Em particular, estamos interessados no câncer gástrico difuso hereditário devido a variantes causadoras de doenças no gene CDH1 ou CTNNA1. Também investigamos o papel do BRCA1 e BRCA2 no risco de câncer gástrico e na carcinogênese.
Os organoides estão sendo cada vez mais utilizados em uma variedade de domínios de pesquisa e a gastroenterologia não é exceção, então com isso surge a necessidade de padronização dessas técnicas para gerar esses organoides, em particular organoides gástricos derivados do paciente. Nosso protocolo oferece um método passo-a-passo para gerar organoides gástricos derivados do paciente de forma confiável a partir de biópsias das regiões antral e corporal do estômago. Em particular, utilizamos uma abordagem de digestão de célula única para permitir a semeadura padronizada de células em um esforço para fazer comparações confiáveis entre organoides gerados de diferentes pacientes.
Nossos achados mostram que, em comparação com organoides gástricos derivados do paciente da região do corpo do estômago, aqueles da região antral realmente crescem mais numerosos e maiores em tamanho ao longo de 20 dias após a semeadura inicial. Esses achados devem ser levados em conta por pesquisadores que procuram utilizar organoides gástricos derivados de diferentes regiões do estômago.
Visão Geral
Esta pesquisa investiga as causas hereditárias do câncer gástrico, com foco em variantes nos genes CDH1 e CTNNA1. O estudo apresenta um protocolo confiável para gerar organoides gástricos derivados de pacientes a partir de tecidos de biópsia obtidos durante endoscopia digestiva alta, demonstrando diferenças nas taxas de crescimento entre organoides derivados das regiões antral e do corpo do estômago.
Componentes Principais do Estudo
Área de Pesquisa
- Causas hereditárias do câncer gástrico
- Geração de organoides gástricos
- Padronização de técnicas biológicas
Antecedentes
- Câncer gástrico difuso hereditário e variantes genéticas
- Uso de organoides na pesquisa em gastroenterologia
- Protocolos padronizados para o desenvolvimento de organoides gástricos
Métodos Utilizados
- Isolamento de células individuais de biópsias de tecido gástrico
- Organoides gástricos derivados de pacientes como modelo biológico
- Protocolos de digestão celular e semeadura em cultura
Resultados Principais
- Organoides provenientes de tecido da biópsia do antro apresentam maior tamanho e taxas de crescimento em comparação com os provenientes de tecido do corpo
- Variações significativas na morfologia dos organoides entre diferentes pacientes
- Métodos padronizados permitem comparação confiável do crescimento de organoides
Conclusões
- O estudo estabelece um método confiável para a geração de organoides gástricos, auxiliando pesquisas futuras sobre câncer gástrico.
- Os resultados destacam a importância da origem do tecido no crescimento dos organoides, o que é crucial para a reprodutibilidade experimental.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A geração padronizada e a quantificação de organoides gástricos derivados de pacientes a partir de digestões monocelulares atendem a uma necessidade crítica por modelos in vitro reprodutíveis e relevantes para doenças na descoberta precoce e na pesquisa translacional. Este protocolo permite a comparação confiável do crescimento de organoides provenientes de diferentes regiões gástricas, apoiando a desmistificação mecanicista e a confiança preditiva em fluxos de trabalho de validação de alvos. A abordagem aprimora a tomada de decisões em portfólios ao fornecer sistemas robustos e escalonáveis para a investigação funcional da biologia e da patologia gástrica.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia e Farmacêuticos
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Permite avaliação funcional da biologia epitelial gástrica utilizando sistemas derivados de pacientes.
- Apoia a desmistificação mecanicista ao distinguir as dinâmicas de crescimento entre organoides derivados do antro e do corpo.
- Facilita testes de hipóteses padronizados entre amostras de pacientes e origens teciduais.
- Oferece uma plataforma reprodutível para avaliação da variabilidade genética e fenotípica.
Triagem e Desenvolvimento de Ensaios
- Fornece culturas de organoides validadas e quantificáveis para o desenvolvimento de ensaios posteriores.
- Garante reprodutibilidade por meio do semeamento padronizado de células individuais e quantificação do crescimento.
- Permite comparação confiável dos efeitos de compostos em organoides provenientes de diferentes regiões gástricas.
- Oferece suporte à escalabilidade e reutilização da plataforma para aplicações de triagem de alto conteúdo.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Alinha modelos in vitro com tecido gástrico relevante para a doença, garantindo continuidade translacional.
- Permite avanço ajustado ao risco ao revelar crescimento e morfologia específicos de cada região.
- Apoia a descoberta e validação de biomarcadores em sistemas de organoides correspondentes a pacientes.
- Oferece continuidade do estágio de descoberta até a validação pré-clínica, utilizando PDOs padronizados.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
Este protocolo posiciona os PDOs gástricos como uma ferramenta fundamental desde a fase inicial de descoberta até a pesquisa pré-clínica, permitindo estudos orientados por hipóteses e a validação funcional em sistemas relevantes para a doença.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses e a elucidação de vias utilizando organoides derivados de pacientes padronizados.
- Triagem: Fornece resultados reprodutíveis e quantificáveis para prontidão de ensaios e avaliação de compostos.
- Análises: Permite a medição quantitativa do número, tamanho e morfologia de organoides para análise comparativa.
- Pesquisa Translacional: Conecta descobertas e trabalhos pré-clínicos ao modelar a biologia gástrica específica do paciente.
- Reutilização Empresarial: Estabelece uma plataforma escalável e padronizada para uso repetido em diversos programas de P&D.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva e reduz a ambiguidade mecanicista na modelagem de doenças gástricas.
- Valor Operacional: Oferece fluxos de trabalho padronizados, reprodutíveis e escalonáveis para a geração de organoides.
- Valor Estratégico: Melhora as decisões de prosseguimento ou interrupção e a eficiência do capital ao permitir validação biológica robusta.
- Impacto no Portfólio: Apoia a priorização ajustada ao risco e o avanço de programas para doenças gástricas.
Considerações de Implementação
- Requer experiência em manipulação de tecidos, isolamento de células individuais e técnicas de cultivo de organoides.
- Necessita acesso à infraestrutura de cultivo celular e ferramentas de imagem quantitativa ou medição.
- Exige padronização entre equipes dos protocolos de densidade de semeadura e quantificação de crescimento.
- Pode exigir adaptação para diferentes regiões gástricas ou amostras derivadas de pacientes.
- A variabilidade no crescimento entre organoides derivados do antro e do corpo deve orientar o desenho experimental.
Perguntas Frequentes sobre Biotecnologia Farmacêutica
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
