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 alınan biyopsi dokularından hasta kaynaklı mide organoidleri üretmek için güvenilir bir protokol sunmakta ve midenin antrum ve korpus bölgelerinden türetilen organoidler arasındaki büyüme hızları farklılıklarını ortaya koymaktadır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Araştırma Alanı
- Mide kanserinin kalıtsal nedenleri
- Gastrik organoid üretimi
- Biyolojik tekniklerin standardizasyonu
Arka Plan
- Kalıtsal difüz mide kanseri ve genetik varyantlar
- Gastroenteroloji araştırmalarında organoidlerin kullanımı
- Gastrik organoid geliştirme için standartlaştırılmış protokoller
Kullanılan Yöntemler
- Gastrik doku biyopsilerinden tek hücrelerin izolasyonu
- Biyolojik model olarak hastadan türetilmiş gastrik organoidler
- Kültürde hücre sindirme ve ekim protokolleri
Ana Sonuçlar
- Antral biyopsi dokusundan elde edilen organoidler, gövde dokusundan elde edilenlere kıyasla daha büyük boyut ve büyüme hızları sergiler
- Farklı hastalar arasında organoid morfolojisinde belirgin varyasyonlar görülmektedir
- Standardize edilmiş yöntemler, organoidlerin güvenilir büyüme karşılaştırmasına olanak tanır
Sonuçlar
- Bu çalışma, mide kanseri alanındaki gelecek araştırmalara yardımcı olacak, gastrik organoid üretimi için güvenilir bir yöntem belirlemektedir.
- Bulgular, deneysel tekrarlanabilirlik için kritik öneme sahip olan doku kaynağının organoid büyümesi üzerindeki önemini vurgulamaktadır.
Sıkça Sorulan Sorular
Yönetici Endüstriyel Uygunluğu
Tek hücreli sindirimlerden türetilen hasta kaynaklı gastrik organoidlerin standartlaştırılmış üretimi ve kantifikasyonu, erken keşif ve translasyonel araştırmalarda tekrarlanabilir, hastalıkla ilişkili in vitro modeller için kritik bir ihtiyaca cevap vermektedir. Bu protokol, farklı mide bölgelerinden elde edilen organoid büyümesinin güvenilir şekilde karşılaştırılmasına olanak tanıyarak, mekanistik risk azaltma çalışmalarını ve hedef doğrulama iş akışlarındaki öngörü güvenini destekler. Bu yaklaşım, mide biyolojisinin ve patolojisinin fonksiyonel sorgulanması için sağlam ve ölçeklenebilir sistemler sağlayarak portföy karar verme süreçlerini iyileştirir.
Biyofarma Ar-Ge'sinde Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Hasta kaynaklı sistemler kullanarak gastrik epitelyum biyolojisinin fonksiyonel değerlendirmesine olanak tanır.
- Antral ve gövde kaynaklı organoidler arasındaki büyüme dinamiklerini ayırt ederek mekanistik risk azaltımını destekler.
- Hasta örnekleri ve doku kökenleri genelinde standartlaştırılmış hipotez testlerini kolaylaştırır.
- Genetik ve fenotipik değişkenliğin değerlendirilmesi için tekrarlanabilir bir platform sağlar.
Tarama ve Analiz Geliştirme
- Alt analiz geliştirme süreçleri için valide edilmiş, nicelendirilebilir organoid kültürleri sağlar.
- Standardize edilmiş tek hücre ekimi ve büyüme niceliklemesi yoluyla tekrarlanabilirliği sağlar.
- Farklı gastrik bölgelerden 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 ilişkili gastrik doku ile hizalar.
- Bölgeye özgü büyüme ve morfolojiyi ortaya çıkararak riskten arındırılmış ilerleme sağlar.
- Hastaya özgü organoid sistemlerinde biyobelirteç keşfini ve validasyonunu destekler.
- Standartlaştırılmış PDO'lar kullanarak keşiften preklinik validasyona kadar süreklilik sağlar.
Pipeline ve İş Akışı Entegrasyonu
Bu protokol, gastrik PDO'ları erken keşif aşamasından preklinik araştırmalara kadar temel bir araç olarak konumlandırarak, hastalıkla ilgili sistemlerde hipotez odaklı çalışmalara ve fonksiyonel doğrulamaya olanak sağlar.
- Keşif Biyolojisi: Standartlaştırılmış hasta kaynaklı organoidler kullanarak hipotez testlerini ve yolak açıklığa kavuşturma işlemlerini destekler.
- Tarama: Analiz hazırlığı ve bileşik değerlendirmesi için tekrarlanabilir, ölçülebilir çıktılar sağlar.
- Analitik: Karşılaştırmalı analizler için organoid sayısının, boyutunun ve morfolojisinin kantitatif ölçümünü mümkün kılar.
- Translasyonel Araştırma: Hastaya özgü mide biyolojisini modelleyerek keşif ve preklinik çalışmalar arasında köprü kurar.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Ar-Ge programları boyunca tekrarlı kullanım için ölçeklenebilir, standartlaştırılmış bir platform oluşturur.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Gastrik hastalık modellemesinde öngörü güvenini artırır ve mekanistik belirsizliği azaltır.
- Operasyonel Değer: Standardize edilmiş, tekrarlanabilir ve ölçeklenebilir organoid üretim iş akışları sağlar.
- Stratejik Değer: Güçlü biyolojik doğrulamayı mümkün kılarak "devam/tamam" kararlarını ve sermaye verimliliğini geliştirir.
- 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 gastrik bölgeler 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
