Tehnologie: modele de boli intestinale dezvoltate în laborator, utilizate pentru găsirea unor tratamente

Cercetătorii din Boston au dezvoltat o nouă modalitate de a genera grupuri de celule intestinale care pot fi utilizate, printre altele, pentru a realiza modele de boli în laborator, utilizate pentru a testa tratamente pentru bolile care afectează sistemul gastro-intestinal. Folosind celule stem pluripotente induse de om, această nouă abordare a combinat o varietate de tehnici care au permis dezvoltarea grupurilor tridimensionale de celule intestinale numite organoide in vitro, care pot extinde testarea tratamentului bolii în laborator folosind celule umane.

Publicat online în Nature Communications, acest proces oferă o platformă inedită pentru a îmbunătăți screeningul medicamentelor și pentru a descoperi noi terapii, pentru a trata o varietate de boli care afectează intestinul, cum ar fi bolile inflamatorii intestinale, cancerul de colon și fibroza chistică.

Cercetătorii de la Centrul de Medicină Regenerativă (CReM) de la Universitatea Boston și Boston Medical Center au utilizat celule stem pluripotente induse de om (hiPSCs) donate, care sunt create prin reprogramarea celulelor adulte într-o stare primitivă. Pentru acest studiu, aceste celule au fost făcute să se diferențieze în celule intestinale, folosind factori de creștere specifici, pentru a crea organoizi într-un gel. Acest nou protocol a permis celulelor să se dezvolte fără mezenchimă, care de obicei oferă suport pentru creșterea celulelor epiteliale intestinale. Prin scoaterea mezenchimei, cercetătorii ar putea studia exclusiv celule epiteliale, care alcătuiesc tractul intestinal.

Celule care se diferențiază 

În plus, folosind tehnologia CRISPR, cercetătorii au fost capabili să modifice și să creeze o nouă linie de celule stem iPSC care devin verde strălucitor atunci când sunt diferențiate în celulele intestinale. Acest lucru le-a permis cercetătorilor să urmeze procesul de diferențiere in vitro a celulelor intestinale.

"Generarea de organoizi în laboratorul nostru ne permite să creăm modele de boală mai precise, care sunt folosite pentru testarea tratamentelor și terapiilor orientate către un defect genetic sau țesut - și este posibil fără a face rău pacientului", a spus Gustavo Mostoslavsky,  director al CReM și secției de gastroenterologie la Boston Medical Center. „Această abordare ne permite să determinăm ce tratamente ar putea fi cele mai eficiente și care sunt ineficiente împotriva unei boli”.

Utilizând acest nou protocol, cercetătorii au generat organoizi intestinali din iPSC-uri conținând o mutație care provoacă fibroza chistică, care afectează de obicei mai multe organe, inclusiv tractul gastro-intestinal. Folosind tehnologia CRISPR, cercetătorii au corectat mutația din organoidele intestinale. Organoidele intestinale cu mutație nu au răspuns la un medicament, în timp ce celulele corectate genetic au răspuns, demonstrând potențialul lor viitor pentru modelarea bolii și aplicații de screening terapeutic. 

Protocolul dezvoltat în acest studiu oferă dovezi puternice pentru a continua să folosească iPSC-uri umane pentru a studia dezvoltarea la nivel celular, inginerie tisulară și modelarea bolilor, pentru a promova înțelegerea - și posibilitățile - medicinii regenerative.

"Sper ca acest studiu să ajute la înaintarea înțelegerii noastre colective despre modul în care bolile afectează tractul gastro-intestinal la nivel celular", a spus Mostoslavsky, care este și profesor asociat de medicină și microbiologie la Boston University School of Medicine.

Sursa, aici.