Органоид - Organoid - Wikipedia

Для органоидов, появляющихся в аниме-сериале, см. Зоиды § Органоиды.
Органоид кишечника, выращенный из стволовых клеток Lgr5 +.

An органоид это уменьшенная и упрощенная версия орган произведено in vitro в трех измерениях, демонстрирующих реалистичную микроанатомию. Они происходят от одного или нескольких клетки из ткань, эмбриональные стволовые клетки или же индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, которые могут самоорганизация в трехмерной культуре благодаря их самообновление и дифференциация мощности. Техника выращивания органоидов быстро улучшилась с начала 2010-х годов, и она была названа Ученый как одно из крупнейших научных достижений 2013 года.[1] Органоиды используются учеными для изучения болезней и методов лечения в лаборатория.

История

Попытки создать органы in vitro началось с одного из первых экспериментов по диссоциации-реагрегации[2] куда Генри Ван Питерс Уилсон продемонстрировали, что механически диссоциированные клетки губок могут реагировать и самоорганизовываться, образуя целый организм.[3] В последующие десятилетия несколько лабораторий смогли создать разные типы органов.[2] in vitro путем диссоциации и реагрегации тканей органов, полученных от земноводных[4] и эмбриональные цыплята.[5] Явление механически диссоциированных клеток, агрегации и реорганизации для преобразования ткани, из которой они были получены, впоследствии привело к развитию гипотеза дифференциальной адгезии к Малькольм Стейнберг.[2] С появлением поля стволовая клетка биология, способность стволовых клеток формировать органы in vitro был реализован на раннем этапе наблюдения, когда стволовые клетки образуются тератомы или же эмбриоидные тела, то дифференцированные клетки могут организовываться в различные структуры, похожие на те, что встречаются в нескольких ткань типы.[2] Появление области органоидов началось с перехода от культивирования и дифференцирования стволовых клеток в 2D-средах к 3D-средам, что позволило создать сложные трехмерные структуры органов.[2] С 1987 года исследователи разработали различные методы трехмерного культивирования и смогли использовать разные типы стволовых клеток для создания органоидов, напоминающих множество органов.[2] В 2006 г. Яаков Нахмиас и Дэвид Одде показали самосборку сосудистой печень органоид сохраняется более 50 дней in vitro.[6] В 2008, Йошики Сасай и его команда в RIKEN институт продемонстрировал, что стволовые клетки можно уговорить в шары нервный клетки, которые самоорганизуются в отличительные слои.[7] В 2009 г. лаборатория Ганс Клеверс в Hubrecht Institute и Университетский медицинский центр Утрехта, Нидерланды, показал этот сингл LGR5 -экспрессирующие кишечные стволовые клетки самоорганизуются в структуры крипто-ворсинки in vitro без необходимости мезенхимальный ниша.[8] В 2010 году Матье Унбеканд и Джейми А. Дэвис продемонстрировали продукцию почечных органоидов из реногенных стволовых клеток плода мыши.[9] Последующие отчеты показали значительную физиологическую функцию этих органоидов. in vitro[10] и in vivo.[11]

В 2013, Мэдлин Ланкастер на Австрийская Академия Наук установил протокол для культивирования церебральные органоиды происходит из стволовых клеток, имитирующих клеточную организацию развивающегося человеческого мозга.[12] В 2014 году Артем Шкуматов и соавт. в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн продемонстрировали, что сердечно-сосудистые органоиды могут быть образованы из ES клетки через модуляцию жесткости основы, к которой они прилипают. Физиологическая жесткость способствовала трехмерности БЭ и кардиомиогенной дифференциации.[13]

Takebe et al. продемонстрировать обобщенный метод формирования зачатка органа из различных тканей путем комбинирования тканеспецифичных предшественников, полученных из плюрипотентных стволовых клеток, или соответствующих образцов тканей с эндотелиальными клетками и мезенхимальными стволовыми клетками. Они предположили, что менее зрелые ткани или зачатки органов, образованные с помощью принципа самоорганизованной конденсации, могут быть наиболее эффективным подходом к восстановлению функций зрелых органов после трансплантации, а не конденсаты, генерируемые клетками более продвинутой стадии.[14]

Характеристики

Ланкастер и Кноблих[2] Определите органоид как совокупность органоспецифичных типов клеток, которые развиваются из стволовых клеток или органов-предшественников, самоорганизуются посредством сортировки клеток и пространственно ограниченного связывания клонов аналогично in vivo, и проявляет следующие свойства:

  • он имеет несколько типов клеток, специфичных для органа;
  • он способен воспроизводить некоторые специфические функции органа (например, сокращение, нервный Мероприятия, эндокринный секреция, фильтрация, выделение );
  • его клетки сгруппированы вместе и пространственно организованы, как орган.

Процесс

Формирование органоидов обычно требует культивирования стволовые клетки или же клетки-предшественники в 3D-среде.[2] 3D-среду можно создать с использованием внеклеточного матрикса. гидрогель Такие как Матригель или Cultrex BME, который является ламинин -богатый внеклеточный матрикс, который секретируется опухолевой линией Энгельбрета-Хольма-Роя.[15] Затем можно получить органоидные тела путем встраивания стволовых клеток в трехмерную среду.[2] Когда плюрипотентный стволовые клетки используются для создания органоида, клетки обычно, но не всегда, могут образовываться эмбриоидные тела.[2] Эти эмбриоидные тельца затем фармакологически обрабатывают факторами формирования паттерна, чтобы стимулировать формирование желаемой идентичности органоидов.[2] Органоиды также были созданы с использованием взрослых стволовых клеток, извлеченных из органа-мишени, и культивированы в трехмерной среде.[16]

Типы

С помощью органоидов воссоздано множество структур органов.[2] Этот раздел направлен на обрисовку состояния области на данный момент путем предоставления сокращенного списка органоидов, которые были успешно созданы, наряду с кратким обзором, основанным на самой последней литературе по каждому органоиду, и примерами того, как он был использован. в исследованиях.

Церебральный органоид

А церебральный органоид описывает искусственно выращенный, in vitro, миниатюрные органы, напоминающие мозг. Церебральные органоиды создаются путем культивирования человека. плюрипотентные стволовые клетки в трехмерном вращательном биореактор и развиваться в течение месяцев.[17] У процедуры есть потенциальные приложения для изучения как физиологии, так и функции мозга. Церебральные органоиды могут испытывать "простые ощущения" в ответ на внешнюю стимуляцию и неврологи. Андреа Лавацца, Элан Охайон и Хидэя Сакагути среди тех, кто выражает озабоченность по поводу того, что такие органы могут разумность. Они предполагают, что дальнейшее развитие техники должно подлежать строгой процедуре надзора.[18][19][20]

Органоид кишечника

Органоиды кишечника относятся к органоидам, которые воспроизводят структуры желудочно-кишечного тракта. Желудочно-кишечный тракт возникает из энтодерма, который во время развития образует трубку, которую можно разделить на три отдельных участка, которые, наряду с другими органами, образуют следующие отделы желудочно-кишечного тракта:[2]

  1. Передняя кишка дает начало ротовой полости и желудку.
  2. Средняя кишка дает начало тонкой и восходящей кишке.
  3. Задняя кишка дает начало прямой кишке и остальной части толстой кишки.

Органоиды созданы для следующих структур желудочно-кишечного тракта:

Органоид кишечника

Органоиды кишечника[8] до сих пор относились к органоидам кишечника, которые генерируются непосредственно из плюрипотентных стволовых клеток.[2] Один из способов заставить плюрипотентные стволовые клетки человека образовывать органоиды кишечника - это сначала применение активин A, чтобы привести клетки к мезоэндодермальной идентичности с последующим фармакологическим усилением Wnt3a и Fgf4 сигнальные пути, поскольку они, как было продемонстрировано, способствуют судьбе задней части кишечника.[2] Органоиды кишечника также были получены из стволовых клеток кишечника, извлеченных из тканей взрослого организма и культивированных в трехмерных средах.[16] Органоиды кишечника воспроизводят структуру крипта-ворсинка кишечника, воспроизводя ее функцию, физиологию и организацию и поддерживая все типы клеток, обычно присутствующие в структуре, включая кишечные стволовые клетки.[2] Таким образом, кишечные органоиды представляют собой ценную модель для изучения кишечного транспорта питательных веществ, абсорбции лекарств и секреции инкретиновых гормонов.[21][22] Органоиды кишечника повторяют крипта-ворсинка структуры с высокой степенью достоверности, что они были успешно трансплантированы в кишечник мыши и, следовательно, высоко ценятся как ценная модель для исследований.[2] Одна из областей исследования кишечных органоидов - это ниша стволовых клеток. Органоиды кишечника использовались для изучения природы ниша стволовых клеток кишечника, и проведенные с ними исследования показали положительную роль Ил-22 имеет в поддержании в стволовых клетках кишечника,[23] наряду с демонстрацией роли других типов клеток, таких как нейроны и фибробласты, в поддержании стволовых клеток кишечника.[16] Органоиды кишечника также продемонстрировали терапевтический потенциал.[24]

Желудок или желудочный органоид

Органоиды желудка повторяют, по крайней мере, частично физиологию желудок. Органоиды желудка были получены непосредственно из плюрипотентных стволовых клеток посредством временного воздействия на FGF, WNT, BMP, ретиноевая кислота и EGF сигнальные пути в трехмерных условиях культивирования.[25] Органоиды желудка также были получены с использованием LGR5 выражая живот взрослые стволовые клетки.[26] Органоиды желудка были использованы в качестве модели для изучения рак[27][28] вместе с человеческими болезнями[25] и развитие.[25] Например одно исследование[28] исследовали основные генетические изменения, лежащие в основе популяция метастатической опухоли и определили, что в отличие от первичной опухоли пациента, метастаз имел оба аллеля TGFBR2 ген мутировал. Чтобы дополнительно оценить роль TGFBR2 в метастазировании, исследователи создали органоиды, в которых экспрессия TGFBR2 подавлена, с помощью которых они смогли продемонстрировать, что снижение активности TGFBR2 приводит к инвазии и метастазированию раковых опухолей. in vitro и in vivo.

Лингвальный органоид

Лингвальные органоиды - это органоиды, которые повторяют, по крайней мере частично, аспекты физиологии языка. Эпителиально-язычные органоиды были созданы с использованием ИМТ1 экспрессия эпителиальных стволовых клеток в трехмерных условиях культивирования посредством манипулирования EGF, WNT, и TGF-β.[29] Однако этой органоидной культуре не хватает вкусовые рецепторы, поскольку эти клетки не возникают из эпителиальных стволовых клеток, экспрессирующих Bmi1.[29] Органоиды язычных вкусовых рецепторов, содержащие вкусовые клетки, однако, были созданы с использованием LGR5 + или CD44 + стволовые клетки / клетки-предшественники ткани циркумваллятного (CV) сосочка.[30] Эти органоиды вкусовых рецепторов были успешно созданы как непосредственно из изолированного Lgr5-, так и LGR6 -выражающие вкус стволовые клетки / клетки-предшественники.[31] и косвенно, посредством выделения, переваривания и последующего культивирования ткани CV, содержащей Lgr5 + или CD44 + стволовые / предшественники клетки.[30]

Другие виды органоидов

  • Органоид щитовидной железы[32]
  • Органоид тимуса[33]
Органоиды тимуса повторяют, по крайней мере частично, архитектуру и ниша стволовых клеток функциональность вилочковая железа,[34] который представляет собой лимфоидный орган, в котором созревают Т-клетки. Органоиды тимуса были получены путем посева стромальных клеток тимуса в трехмерной культуре.[34] Органоиды тимуса, по-видимому, успешно повторяют функцию тимуса при совместном культивировании человека. гемопоэтические или стволовые клетки костного мозга с органоидами тимуса мышей привело к образованию Т-клетки.[34]
  • Органоид яичка[35]
  • Органоид печени[36]
  • Органоид поджелудочной железы[37][38][39]
Недавние достижения в области микротитрационных планшетов с репеллентом клеток позволили быстро и экономически эффективно проводить скрининг библиотек с крупными и низкомолекулярными лекарствами на трехмерных моделях рака поджелудочной железы. Эти модели согласуются по фенотипу и профилям экспрессии с моделями, обнаруженными в лаборатории Dr. Дэвид Тувсон.
  • Эпителиальный органоид[8][40]
  • Органоид легких[41]
  • Органоид почек[9][42][43][44]
  • Гаструлоид (эмбриональный органоид)[45][46][47][48] - Создает все оси эмбриона и полностью реализует коллинеарность Hox паттерны экспрессии генов вдоль переднезадней оси.[48]
  • Бластоид (бластоцистоподобный органоид)[49][50][51]
  • Сердечный органоид[52] - В 2018 году полые сердечные органоиды были созданы, чтобы биться и реагировать на стимулы, чтобы биться быстрее или медленнее.[53]
  • Органоид сетчатки[54]
  • Органоид глиобластомы[55]
Трехмерные органоидные модели рака мозга, полученные либо из эксплантатов, полученных от пациента (PDX), либо непосредственно из раковой ткани, теперь легко достижимы и позволяют проводить высокопроизводительный скрининг этих опухолей по сравнению с текущей группой одобренных лекарств во всем мире.

Фундаментальные исследования

Органоиды - отличный инструмент для изучения основных биологических процессов. Органоиды позволяют изучать, как клетки взаимодействуют друг с другом в органе, их взаимодействие с окружающей средой, как болезни влияют на них и действие лекарств. В пробирке Культура позволяет легко манипулировать этой системой и облегчает их мониторинг. Органы трудно культивировать, поскольку их размер ограничивает проникновение питательных веществ, но небольшой размер органоидов ограничивает эту проблему. С другой стороны, они не проявляют всех особенностей органов, и взаимодействия с другими органами не воспроизводятся. in vitro. Пока исследуются стволовые клетки регулирование стволовости было первой областью применения кишечных органоидов,[8] они теперь также используются для учебы, например поглощение питательных веществ, транспорт лекарств и секреция инкретин гормоны.[56] Это очень актуально в контексте нарушение всасывания заболевания, а также нарушения обмена веществ, такие как ожирение, резистентность к инсулину, и сахарный диабет.

Модели болезни

Органоиды дают возможность создавать клеточные модели болезней человека, которые можно изучать в лаборатории, чтобы лучше понять причины заболевания и определить возможные методы лечения. В одном примере система редактирования генома под названием CRISPR была применена к плюрипотентным стволовым клеткам человека для внесения целевых мутаций в гены, относящиеся к двум различным заболеваниям почек, поликистоз почек и очаговый сегментарный гломерулосклероз.[43] Эти модифицированные CRISPR плюрипотентные стволовые клетки были впоследствии выращены в органоиды почек человека, которые проявляли специфические для болезни фенотипы. Органоиды почек из стволовых клеток с мутациями при поликистозе почек образовывали большие полупрозрачные структуры кисты из почечных канальцев. При культивировании в отсутствие прикрепленных сигналов (в суспензии) эти кисты достигали размеров 1 см в диаметре в течение нескольких месяцев.[57] Органоиды почек с мутациями в гене, связанном с фокальным сегментарным гломерулосклерозом, развивают дефекты соединения между подоцитами, фильтрующими клетками, пораженными этим заболеванием.[58] Важно отметить, что эти фенотипы заболевания отсутствовали в контрольных органоидах с идентичным генетическим фоном, но не имели мутаций CRISPR.[43][57][58] Сравнение этих органоидных фенотипов с больными тканями мышей и людей позволило предположить сходство с дефектами в раннем развитии.[57][58]

Как впервые разработали Такахаши и Яманака в 2007 году, индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) также можно перепрограммировать из фибробластов кожи пациента.[59] Эти стволовые клетки несут точный генетический фон пациента, включая любые генетические мутации, которые могут способствовать развитию болезней человека. Дифференцировка этих клеток на органоиды почек была проведена у пациентов с Синдром Лоу из-за ORCL1 мутации.[60] В этом отчете сравнивали органоиды почек, дифференцированные от ИПСК пациента, с неродственными контрольными ИПСК и демонстрировали неспособность клеток почек пациента мобилизовать фактор транскрипции SIX2 из аппарат Гольджи.[60] Потому что ШЕСТЬ2 хорошо охарактеризованный маркер клеток-предшественников нефрона в кепке мезенхима авторы пришли к выводу, что почечная недостаточность, часто наблюдаемая при синдроме Лоу (глобальная недостаточность проксимальный каналец реабсорбция или почечная Синдром Фанкони ) может быть связано с изменением паттерна нефрона, возникающим из-за клеток-предшественников нефрона, лишенных этого важного ШЕСТЬ2 экспрессия гена.[60]

В других исследованиях использовалось редактирование гена CRISPR для исправления мутации пациента в клетках ИПСК пациента с целью создания изогенный контроль, который может выполняться одновременно с перепрограммированием ИПСК.[61][62][63] Сравнение органоида, полученного из ИПСК пациента, с изогенным контролем является текущим золотым стандартом в данной области, поскольку оно позволяет изолировать интересующую мутацию как единственную переменную в экспериментальной модели.[64] В одном из таких отчетов органоиды почек, полученные из ИПСК пациента с Синдром Майнцера-Салдино из-за составной гетерозиготный мутации в IFT140 сравнивали с изогенным контрольным органоидом, в котором IFT140 вариант, приводящий к нежизнеспособному транскрипту мРНК, был исправлен с помощью CRISPR.[62] Органоиды почек пациента продемонстрировали отклонения от нормы. ресничный морфология соответствовала существующим моделям животных, которые были спасены до морфологии дикого типа в органоидах с коррекцией генов.[62] Сравнительное профилирование транскрипции эпителиальных клеток, очищенных от органоидов пациента и контрольной группы, выявило пути, участвующие в полярность ячейки, межклеточные соединения и динеиновый двигатель сборки, некоторые из которых были причастны к другим генотипам в фенотипическом семействе почечных цилиопатий.[62] Другой отчет, в котором использовался изогенный контроль, продемонстрировал аномальные нефрин локализация в клубочки органоидов почек, полученных от пациента с врожденный нефротический синдром.[63]

Персонализированная медицина

Органоиды кишечника, выращенные из ректальной биопсии с использованием протоколов культивирования, установленных группой Clevers, были использованы для моделирования кистозный фиброз,[65] и привела к первому применению органоидов для индивидуального лечения.[66] Муковисцидоз - это наследственное заболевание, вызываемое мутациями гена трансмембранного регулятора проводимости муковисцидоза, который кодирует эпителиальный ионный канал, необходимый для здоровых поверхностных жидкостей эпителия. Исследования лаборатории Джеффри Бикмана (детская больница Вильгельмина, Университетский медицинский центр Утрехта, Нидерланды) описали в 2013 году, что стимуляция колоректальных органоидов агонистами, повышающими цАМФ, такими как форсколин или холерный токсин, вызывала быстрое набухание органоидов полностью зависимым от CFTR образом .[65] В то время как органоиды субъектов, не страдающих кистозным фиброзом, набухают в ответ на форсколин в результате переноса жидкости в просвет органоидов, в органоидах, полученных от людей с кистозным фиброзом, это сильно снижено или отсутствует. Набухание может быть восстановлено терапевтическими средствами, которые восстанавливают белок CFTR (модуляторы CFTR), что указывает на то, что индивидуальные реакции на терапию, модулирующую CFTR, могут быть количественно определены в доклинических лабораторных условиях. Schwank et al. также продемонстрировали, что органоидный фенотип кистозного фиброза кишечника может быть исправлен с помощью редактирования гена CRISPR-Cas9 в 2013 году.[67]

Последующие исследования Dekkers et al. в 2016 году показали, что количественные различия в вызванном форсколином набухании между органоидами кишечника, полученными от людей с муковисцидозом, связаны с известными диагностическими и прогностическими маркерами, такими как мутации гена CFTR или биомаркеры функции CFTR in vivo.[66] Кроме того, авторы продемонстрировали, что ответы модулятора CFTR в органоидах кишечника со специфическими мутациями CFTR коррелируют с опубликованными данными клинических испытаний этих методов лечения. Это привело к доклиническим исследованиям, в которых было обнаружено, что органоиды пациентов с чрезвычайно редкими мутациями CFTR, для которых не было зарегистрировано лечение, сильно реагировали на клинически доступный модулятор CFTR. Предполагаемая клиническая польза от лечения для этих субъектов, основанная на доклиническом исследовании органоидов, была впоследствии подтверждена после клинического внедрения лечения членами клинического центра CF под наблюдением Корса ван дер Энта (отделение детской пульмонологии, детская больница Вильгельмина, Университетский медицинский центр. Утрехт, Нидерланды). Эти исследования впервые показывают, что органоиды можно использовать для индивидуального подбора терапии или персонализированная медицина.

Как модель для биологии развития

Органоиды предлагают исследователям исключительную модель для изучения биология развития.[68] Поскольку идентификация плюрипотентные стволовые клетки, в управление судьбой плюрипотентных стволовых клеток in vitro с использованием 2D культур.[68] Эти достижения в направлении судьбы ПСХ вкупе с достижениями в методах трехмерного культивирования позволили создать органоиды, которые воспроизводят свойства различных специфических субрегионов множества органов.[68] Таким образом, использование этих органоидов внесло большой вклад в расширение нашего понимания процессов органогенез и области биологии развития.[68] В Центральная нервная система Развитие, например, органоидов помогло нам понять физические силы, лежащие в основе образования чашечек сетчатки.[68][69]

Рекомендации

  1. ^ Гренс К. (24 декабря 2013 г.). «Большие достижения науки 2013 г.». Ученый. Получено 26 декабря 2013.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q Ланкастер М.А., Кноблич Ю.А. (июль 2014 г.). «Органогенез в блюде: моделирование развития и заболевания с помощью органоидных технологий». Наука. 345 (6194): 1247125. Дои:10.1126 / science.1247125. PMID  25035496.
  3. ^ Уилсон HV (июнь 1907 г.). «Новый метод искусственного выращивания губок». Наука. 25 (649): 912–5. Bibcode:1907Sci .... 25..912W. Дои:10.1126 / science.25.649.912. PMID  17842577.
  4. ^ Хольтфретер Дж (1944). «Экспериментальные исследования развития пронефроса». Преподобный Кан. Биол. 3: 220–250.
  5. ^ Вайс П., Тейлор А.С. (сентябрь 1960 г.). «Восстановление полных органов из одноклеточных суспензий куриных эмбрионов на поздних стадиях дифференцировки». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 46 (9): 1177–85. Bibcode:1960PNAS ... 46,1177 Вт. Дои:10.1073 / pnas.46.9.1177. ЧВК  223021. PMID  16590731.
  6. ^ Nahmias Y, Schwartz RE, Hu WS, Verfaillie CM, Odde DJ (июнь 2006 г.). «Опосредованное эндотелием рекрутирование гепатоцитов в создание подобной печени ткани in vitro». Тканевая инженерия. 12 (6): 1627–38. Дои:10.1089 / десять.2006.12.1627. PMID  16846358.
  7. ^ Йонг Э (28 августа 2013 г.). "Выращенные в лаборатории модельные мозги". Ученый. Получено 26 декабря 2013.
  8. ^ а б c d Sato T, Vries RG, Snippert HJ, van de Wetering M, Barker N, Stange DE, et al. (Май 2009 г.). «Единичные стволовые клетки Lgr5 создают структуры крипта-ворсинки in vitro без мезенхимальной ниши». Природа. 459 (7244): 262–5. Bibcode:2009Натура.459..262S. Дои:10.1038 / природа07935. PMID  19329995.
  9. ^ а б Unbekandt M, Davies JA (март 2010 г.). «Диссоциация эмбриональных почек с последующей реакгрегацией позволяет формировать почечные ткани». Kidney International. 77 (5): 407–16. Дои:10.1038 / ки.2009.482. PMID  20016472.
  10. ^ Лоуренс М.Л., Чанг СН, Дэвис Дж.А. (март 2015 г.). «Транспорт органических анионов и катионов в эмбриональных почках мыши и в сконструированных почках, подвергнутых серийному реагированию». Научные отчеты. 5: 9092. Bibcode:2015НатСР ... 5Э9092Л. Дои:10.1038 / srep09092. ЧВК  4357899. PMID  25766625.
  11. ^ Xinaris C, Benedetti V, Rizzo P, Abbate M, Corna D, Azzollini N, et al. (Ноябрь 2012 г.). «Созревание in vivo функциональных почечных органоидов, образованных из суспензий эмбриональных клеток». Журнал Американского общества нефрологов. 23 (11): 1857–68. Дои:10.1681 / ASN.2012050505. ЧВК  3482737. PMID  23085631.
  12. ^ Chambers SM, Tchieu J, Studer L (октябрь 2013 г.). "Построй-мозг". Стволовая клетка. 13 (4): 377–8. Дои:10.1016 / j.stem.2013.09.010. PMID  24094317.
  13. ^ Шкуматов А, Бэк К., Конг Х (2014). «Формирование сердечно-сосудистых органоидов с модулированной жесткостью матрицы из эмбриоидных тел». PLOS ONE. 9 (4): e94764. Bibcode:2014PLoSO ... 994764S. Дои:10.1371 / journal.pone.0094764. ЧВК  3986240. PMID  24732893.
  14. ^ Takebe T., Enomura M, Yoshizawa E, Kimura M, Koike H, Ueno Y, et al. (Май 2015 г.). «Васкуляризованные и сложные зачатки органов из различных тканей посредством конденсации мезенхимальных клеток». Стволовая клетка. 16 (5): 556–65. Дои:10.1016 / j.stem.2015.03.004. PMID  25891906.
  15. ^ Ли М.Л., Аггелер Дж., Фарсон Д.А., Хатье К., Хасселл Дж., Биссел М.Дж. (январь 1987 г.). «Влияние восстановленной базальной мембраны и ее компонентов на экспрессию и секрецию гена казеина в эпителиальных клетках молочной железы мышей». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 84 (1): 136–40. Bibcode:1987ПНАС ... 84..136Л. Дои:10.1073 / пнас.84.1.136. ЧВК  304157. PMID  3467345.
  16. ^ а б c Пастула А., Мидделхофф М., Брандтнер А., Тобиаш М., Хель Б., Нубер А.Х. и др. (2016). «Трехмерная культура желудочно-кишечных органоидов в сочетании с нервами или фибробластами: метод характеристики ниши стволовых клеток желудочно-кишечного тракта». Stem Cells International. 2016: 3710836. Дои:10.1155/2016/3710836. ЧВК  4677245. PMID  26697073.
  17. ^ Ланкастер М.А., Реннер М., Мартин К.А., Венцель Д., Бикнелл Л.С., Херлс М.Э. и др. (Сентябрь 2013). «Церебральные органоиды моделируют развитие человеческого мозга и микроцефалию». Природа. 501 (7467): 373–9. Bibcode:2013Натура.501..373л. Дои:10.1038 / природа12517. ЧВК  3817409. PMID  23995685.
  18. ^ Lavazza A, Massimini M (сентябрь 2018 г.). «Церебральные органоиды: этические вопросы и оценка сознания». Журнал медицинской этики. 44 (9): 606–610. Дои:10.1136 / medethics-2017-104555. PMID  29491041.
  19. ^ Проссер Скалли, Руби (6 июля 2019 г.). «Миниатюрный мозг, выращенный в лаборатории, имеет нейронную активность, подобную человеческой». Новый ученый (3237).
  20. ^ Образец, Ян (21 октября 2019 г.). «Ученые, возможно, перешли этическую черту» в растущем человеческом мозгу ». Хранитель. п. 15.
  21. ^ Цитек Т., Гисбертц П., Эверс М., Райхарт Ф., Вайнмюллер М., Демир И.Е. и др. (2020). «Органоиды для изучения транспорта питательных веществ в кишечнике, потребления лекарств и метаболизма - обновление модели человека и расширение возможностей применения». Границы биоинженерии и биотехнологии. 8. Дои:10.3389 / fbioe.2020.577656.
  22. ^ Zietek T, Rath E, Haller D, Daniel H (ноябрь 2015 г.). «Органоиды кишечника для оценки транспорта питательных веществ, ощущения и секреции инкретина». Научные отчеты. 5 (1): 16831. Дои:10.1038 / srep16831. PMID  26582215.
  23. ^ Линдеманс С., Мертельсманн А., Дудаков Дж. А., Веларди Е., Хуа Г., О'Коннор М. и др. (2014). «Введение IL-22 защищает кишечные стволовые клетки от Gvhd». Биология трансплантации крови и костного мозга. 20 (2): S53 – S54. Дои:10.1016 / j.bbmt.2013.12.056.
  24. ^ Бучи Р., Фу К.С., Хуа Х, Цучия К., Омура Й., Сандовал П.Р., Ратнер Л.Э., Эгли Д., Лейбель Р.Л., Ачили Д. (июнь 2014 г.). «Ингибирование FOXO1 приводит к образованию функциональных клеток, продуцирующих инсулин, в культурах органоидов кишечника человека». Nature Communications. 5: 4242. Bibcode:2014 НатКо ... 5.4242B. Дои:10.1038 / ncomms5242. ЧВК  4083475. PMID  24979718.
  25. ^ а б c McCracken KW, Catá EM, Crawford CM, Sinagoga KL, Schumacher M, Rockich BE и др. (Декабрь 2014 г.). «Моделирование человеческого развития и заболеваний в органоидах желудка, полученных из плюрипотентных стволовых клеток». Природа. 516 (7531): 400–4. Bibcode:2014Натура.516..400М. Дои:10.1038 / природа13863. ЧВК  4270898. PMID  25363776.
  26. ^ Баркер Н., Хуч М., Куяла П., ван де Ветеринг М., Снапперт Х. Дж., Ван Эс Дж. Х. и др. (Январь 2010 г.). «Стволовые клетки Lgr5 (+ ve) стимулируют самообновление в желудке и создают долгоживущие желудочные единицы in vitro». Стволовая клетка. 6 (1): 25–36. Дои:10.1016 / j.stem.2009.11.013. PMID  20085740.
  27. ^ Ли X, Надаулд Л., Отани А., Корни, округ Колумбия, Пай Р.К., Геваерт О. и др. (Июль 2014 г.). «Онкогенная трансформация различных тканей желудочно-кишечного тракта в первичной культуре органоидов». Природа Медицина. 20 (7): 769–77. Дои:10,1038 / нм. 3585. ЧВК  4087144. PMID  24859528.
  28. ^ а б Надаулд Л.Д., Гарсия С., Нацулис Дж., Белл Дж. М., Миотке Л., Хопманс Е.С. и др. (Август 2014 г.). «Развитие метастатической опухоли и моделирование органоидов указывают на то, что TGFBR2 является драйвером рака при диффузном раке желудка». Геномная биология. 15 (8): 428. Дои:10.1186 / s13059-014-0428-9. ЧВК  4145231. PMID  25315765.
  29. ^ а б Хиша Х, Танака Т., Канно С., Токуяма Й., Комай Й., Охе С. и др. (Ноябрь 2013). «Создание новой языковой системы культивирования органоидов: создание органоидов со зрелым ороговевшим эпителием из взрослых эпителиальных стволовых клеток». Научные отчеты. 3: 3224. Bibcode:2013НатСР ... 3Э3224Н. Дои:10.1038 / srep03224. ЧВК  3828633. PMID  24232854.
  30. ^ а б Айхара Э., Махе М.М., Шумахер М.А., Маттис А.Л., Фенг Р., Рен В. и др. (Ноябрь 2015 г.). «Характеристика цикла стволовых клеток / клеток-предшественников с использованием органоида вкусовых луковиц с огибающей сосочков мышей». Научные отчеты. 5: 17185. Bibcode:2015НатСР ... 517185А. Дои:10.1038 / srep17185. ЧВК  4665766. PMID  26597788.
  31. ^ Рен В., Левандовски BC, Ватсон Дж., Айхара Е., Ивацуки К., Бачманов А.А., Маргольски РФ, Цзян П. (ноябрь 2014 г.). «Единичные Lgr5- или Lgr6-экспрессирующие вкусовые стволовые клетки / клетки-предшественники генерируют клетки вкусовых луковиц ex vivo». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 111 (46): 16401–6. Bibcode:2014ПНАС..11116401Р. Дои:10.1073 / pnas.1409064111. ЧВК  4246268. PMID  25368147.
  32. ^ Мартин А., Барбесино Г., Дэвис Т.Ф. (1999). «Т-клеточные рецепторы и аутоиммунное заболевание щитовидной железы - признаки заболеваний, вызванных Т-клеточным антигеном». Международные обзоры иммунологии. 18 (1–2): 111–40. Дои:10.3109/08830189909043021. PMID  10614741.
  33. ^ Бреденкамп Н., Ульянченко С., О'Нил К. Э., Мэнли Н. Р., Вайдья Х. Дж., Блэкберн СС (сентябрь 2014 г.). «Организованный и функциональный тимус, созданный из перепрограммированных FOXN1 фибробластов». Природа клеточной биологии. 16 (9): 902–8. Дои:10.1038 / ncb3023. ЧВК  4153409. PMID  25150981.
  34. ^ а б c Вианелло Ф, Познанский MC (2007). «Создание тканеинженерного органоида тимуса». Методы молекулярной биологии. 380: 163–70. Дои:10.1385/1-59745-395-1:163. ISBN  978-1-59745-395-0. PMID  17876092.
  35. ^ Сакиб, Садман; и другие. (1 июня 2019 г.). «Формирование органотипических органоидов яичек в культуре микролунок». Биология размножения. 100 (6): 1648–1660. Дои:10.1093 / biolre / ioz053. ЧВК  7302515. PMID  30927418.
  36. ^ Хуч М., Гехарт Х., ван Бокстель Р., Хамер К., Блокзейл Ф., Верстеген М.М. и др. (Январь 2015 г.). «Долгосрочная культура геном-стабильных бипотентных стволовых клеток из печени взрослого человека». Клетка. 160 (1–2): 299–312. Дои:10.1016 / j.cell.2014.11.050. ЧВК  4313365. PMID  25533785.
  37. ^ Хуч М., Бонфанти П., Бой С.Ф., Сато Т., Луманс С.Дж., ван де Ветеринг М. и др. (Октябрь 2013). «Неограниченное распространение in vitro би-мощных предшественников поджелудочной железы взрослых через ось Lgr5 / R-спондин». Журнал EMBO. 32 (20): 2708–21. Дои:10.1038 / emboj.2013.204. ЧВК  3801438. PMID  24045232.
  38. ^ Хоу С., Тириак Х., Шридхаран Б.П., Скампавиа Л., Маду Ф., Селдин Дж.; и другие. (2018). «Продвинутая разработка моделей первичных органоидных опухолей поджелудочной железы для высокопроизводительного фенотипического скрининга лекарственных средств». SLAS Discov. 23 (6): 574–584. Дои:10.1177/2472555218766842. ЧВК  6013403. PMID  29673279.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  39. ^ Вольф Р.А., Ван-Гиллам А., Альварес Х., Тириак Х., Энгл Д., Хоу С. и другие. (2018). «Динамические изменения при лечении рака поджелудочной железы». Oncotarget. 9 (19): 14764–14790. Дои:10.18632 / oncotarget.24483. ЧВК  5871077. PMID  29599906.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  40. ^ Баркер Н., ван Эс Дж. Х., Койперс Дж., Куяла П., ван ден Борн М., Козейнсен М. и др. (Октябрь 2007 г.). «Идентификация стволовых клеток тонкой и толстой кишки по маркерному гену Lgr5». Природа. 449 (7165): 1003–7. Bibcode:2007 Натур.449.1003Б. Дои:10.1038 / природа06196. PMID  17934449.
  41. ^ Ли Дж. Х., Бханг Д. Х., Бид А., Хуанг Т. Л., Стрипп Б. Р., Блох К. Д. и др. (Январь 2014). «Дифференцировка стволовых клеток легких у мышей, управляемая эндотелиальными клетками через ось BMP4-NFATc1-тромбоспондин-1». Клетка. 156 (3): 440–55. Дои:10.1016 / j.cell.2013.12.039. ЧВК  3951122. PMID  24485453.
  42. ^ Такасато М., Эр П.Х., Чиу Х.С., Майер Б., Бэйли Г.Дж., Фергюсон С. и др. (Октябрь 2015 г.). «Органоиды почек из iPS-клеток человека содержат множество линий и моделируют нефрогенез человека». Природа. 526 (7574): 564–8. Bibcode:2015Натура.526..564Т. Дои:10.1038 / природа15695. PMID  26444236.
  43. ^ а б c Freedman BS, Brooks CR, Lam AQ, Fu H, Morizane R, Agrawal V и др. (Октябрь 2015 г.). «Моделирование заболевания почек с помощью CRISPR-мутантных почечных органоидов, полученных из плюрипотентных сфероидов эпибласта человека». Nature Communications. 6: 8715. Bibcode:2015 НатКо ... 6.8715F. Дои:10.1038 / ncomms9715. ЧВК  4620584. PMID  26493500.
  44. ^ Моризан Р., Лам А.К., Фридман Б.С., Киши С., Валериус М.Т., Бонвентре СП (ноябрь 2015 г.). «Органоиды нефрона, полученные из плюрипотентных стволовых клеток человека, моделируют развитие и повреждение почек». Природа Биотехнологии. 33 (11): 1193–200. Дои:10.1038 / nbt.3392. ЧВК  4747858. PMID  26458176.
  45. ^ ван ден Бринк С. К., Бэйли-Джонсон П., Балайо Т., Хаджантонакис А. К., Новотчин С., Тернер Д. А. и др. (Ноябрь 2014 г.). «Нарушение симметрии, спецификация зародышевого листка и осевая организация в агрегатах эмбриональных стволовых клеток мыши». Разработка. 141 (22): 4231–42. Дои:10.1242 / dev.113001. ЧВК  4302915. PMID  25371360.
  46. ^ Тернер Д.А., Бэйли-Джонсон П., Мартинес Ариас А. (февраль 2016 г.). «Органоиды и генетически закодированная самосборка эмбриональных стволовых клеток». BioEssays. 38 (2): 181–91. Дои:10.1002 / bies.201500111. ЧВК  4737349. PMID  26666846.
  47. ^ Тернер Д.А., Гирджин М., Алонсо-Крисостомо Л., Триведи В., Бейли-Джонсон П., Глодовски С.Р. и др. (Ноябрь 2017 г.). «Переднезадняя полярность и удлинение при отсутствии внеэмбриональных тканей и пространственно локализованной передачи сигналов в гаструлоидах: органоиды эмбрионов млекопитающих». Разработка. 144 (21): 3894–3906. Дои:10.1242 / dev.150391. ЧВК  5702072. PMID  28951435.
  48. ^ а б Беккари Л., Морис Н., Гирджин М., Тернер Д.А., Бейли-Джонсон П., Косси А.С. и др. (Октябрь 2018 г.). «Многоосные свойства самоорганизации эмбриональных стволовых клеток мыши в гаструлоиды». Природа. 562 (7726): 272–276. Bibcode:2018Натура.562..272Б. Дои:10.1038 / s41586-018-0578-0. PMID  30283134.
  49. ^ «Бластоид: предыстория образования бластоцистоподобной структуры исключительно из стволовых клеток». 2018-06-27.
  50. ^ "Лаборатория Николаса Риврона | Blastoid | Нидерланды".
  51. ^ Rivron NC, Frias-Aldeguer J, Vrij EJ, Boisset JC, Korving J, Vivié J и др. (Май 2018). «Бластоцистоподобные структуры, созданные исключительно из стволовых клеток». Природа. 557 (7703): 106–111. Bibcode:2018Натура.557..106р. Дои:10.1038 / s41586-018-0051-0. PMID  29720634.
  52. ^ Ли Э.Дж., Ким Д.Э., Азелоглу ЕС, Коста К.Д. (февраль 2008 г.). "Инженерные камеры органоидов сердца: к функциональной биологической модели желудочка". Тканевая инженерия. Часть А. 14 (2): 215–25. Дои:10.1089 / чай.2007.0351. PMID  18333774.
  53. ^ Молтени М (27.06.2018). «Эти бьющиеся мини-сердца могут сэкономить большие деньги - а может быть, и жизни». ПРОВОДНОЙ. Получено 2018-06-30.
  54. ^ Wiley LA, Burnight ER, DeLuca AP, Anfinson KR, Cranston CM, Kaalberg EE и др. (Июль 2016 г.). «Производство цГМФ индивидуальных ИПСК и клеток-предшественников фоторецепторов для лечения дегенеративной слепоты сетчатки». Научные отчеты. 6: 30742. Bibcode:2016НатСР ... 630742Вт. Дои:10.1038 / srep30742. ЧВК  4965859. PMID  27471043.
  55. ^ Quereda V, Hou S, Madoux F, Scampavia L, Spicer TP, Duckett D (2018). «Цитотоксический трехмерный сфероид, высокопроизводительный анализ с использованием стволовых клеток глиомы, полученных от пациента». SLAS Discov. 23 (8): 842–849. Дои:10.1177/2472555218775055. ЧВК  6102052. PMID  29750582.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  56. ^ Zietek T, Rath E, Haller D, Daniel H (ноябрь 2015 г.). «Органоиды кишечника для оценки транспорта питательных веществ, чувствительности и секреции инкретина». Научные отчеты. 5: 16831. Bibcode:2015НатСР ... 516831Z. Дои:10.1038 / srep16831. ЧВК  4652176. PMID  26582215.
  57. ^ а б c Cruz NM, Song X, Czerniecki SM, Gulieva RE, Churchill AJ, Kim YK, et al. (Ноябрь 2017 г.). «Органоидный цистогенез показывает критическую роль микросреды в поликистозной болезни почек человека». Материалы Природы. 16 (11): 1112–1119. Bibcode:2017НатМа..16.1112C. Дои:10.1038 / nmat4994. ЧВК  5936694. PMID  28967916.
  58. ^ а б c Ким Ю.К., Рафаэли И., Брукс К.Р., Цзин П., Гулиева Р.Э., Хьюз М.Р. и др. (Декабрь 2017 г.). «Генетически отредактированные органоиды почек человека раскрывают механизмы заболевания в развитии подоцитов». Стволовые клетки. 35 (12): 2366–2378. Дои:10.1002 / шток.2707. ЧВК  5742857. PMID  28905451.
  59. ^ Такахаши К., Танабе К., Охнуки М., Нарита М., Ичисака Т., Томода К. и др. (Ноябрь 2007 г.). «Индукция плюрипотентных стволовых клеток из фибробластов взрослого человека определенными факторами» (PDF). Клетка. 131 (5): 861–72. Дои:10.1016 / j.cell.2007.11.019. PMID  18035408.
  60. ^ а б c Се В.К., Рамадезикан С., Фекете Д., Агилар Р.К. (14 февраля 2018 г.). «Почечно-дифференцированные клетки, полученные из ИПСК пациентов с синдромом Лоу, демонстрируют дефекты цилиогенеза и удержание Six2 в комплексе Гольджи». PLOS ONE. 13 (2): e0192635. Bibcode:2018PLoSO..1392635H. Дои:10.1371 / journal.pone.0192635. ЧВК  5812626. PMID  29444177.
  61. ^ Howden SE, Thomson JA, Little MH (май 2018 г.). «Одновременное перепрограммирование и редактирование генов фибробластов человека». Протоколы природы. 13 (5): 875–898. Дои:10.1038 / nprot.2018.007. ЧВК  5997775. PMID  29622803.
  62. ^ а б c d Форбс Т.А., Хауден С.Е., Лоулор К., Фипсон Б., Максимович Дж., Хейл Л. и др. (Май 2018). «Полученные пациентом ИПСК почечные органоиды демонстрируют функциональное подтверждение цилиопатического почечного фенотипа и выявляют лежащие в основе патогенетические механизмы». Американский журнал генетики человека. 102 (5): 816–831. Дои:10.1016 / j.ajhg.2018.03.014. ЧВК  5986969. PMID  29706353.
  63. ^ а б Танигава С., Ислам М., Шармин С., Наганума Х., Йошимура Й., Хак Ф. и др. (Сентябрь 2018 г.). «Органоиды из ИПСК, полученных при нефротическом заболевании, выявляют нарушение локализации НЕФРИНА и образование щелевой диафрагмы в подоцитах почек». Отчеты о стволовых клетках. 11 (3): 727–740. Дои:10.1016 / j.stemcr.2018.08.003. ЧВК  6135868. PMID  30174315.
  64. ^ Энгл С.Дж., Блаха Л., Клейман Р.Дж. (ноябрь 2018 г.). "Лучшие практики трансляционного моделирования заболеваний с использованием нейронов, полученных с помощью ИПСК человека". Нейрон. 100 (4): 783–797. Дои:10.1016 / j.neuron.2018.10.033. PMID  30465765.
  65. ^ а б Dekkers JF, Wiegerinck CL, de Jonge HR, Bronsveld I, Janssens HM, de Winter-de Groot KM, et al. (Июль 2013). «Функциональный анализ CFTR с использованием кишечных органоидов первичного кистозного фиброза». Природа Медицина. 19 (7): 939–45. Дои:10,1038 / нм. 3201. PMID  23727931.
  66. ^ а б Деккерс Дж. Ф., Беркерс Дж., Круиссельбринк Э., Вонк А., де Йонге Х. Р., Янссенс Х. М. и др. (Июнь 2016). «Описание ответов на препараты, модулирующие CFTR, с использованием ректальных органоидов, полученных от субъектов с муковисцидозом». Научная трансляционная медицина. 8 (344): 344ra84. Дои:10.1126 / scitranslmed.aad8278. PMID  27334259.
  67. ^ Schwank G, Koo BK, Sasselli V, Dekkers JF, Heo I, Demircan T. и др. (Декабрь 2013). «Функциональное восстановление CFTR с помощью CRISPR / Cas9 в органоидах кишечных стволовых клеток больных муковисцидозом». Стволовая клетка. 13 (6): 653–8. Дои:10.1016 / j.stem.2013.11.002. PMID  24315439.
  68. ^ а б c d е Адер М, Танака Э.М. (декабрь 2014 г.). «Моделирование человеческого развития в 3D-культуре». Текущее мнение в области клеточной биологии. 31: 23–8. Дои:10.1016 / j.ceb.2014.06.013. PMID  25033469.
  69. ^ Мартинес-Моралес-младший, Каводеасси Ф, Боволента П. (2017). «Скоординированные морфогенетические механизмы формируют глаз позвоночных». Границы неврологии. 11: 721. Дои:10.3389 / fnins.2017.00721. ЧВК  5742352. PMID  29326547.

дальнейшее чтение