به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، ارگانوئیدها، اندام‌های کوچک انسان در ظروف آزمایشگاهی، پیچیدگی موجود در بدن را منعکس می‌کنند و بنابراین می‌توانند به بهبود درک رشد انسان، هموستاز و بیماری کمک کنند. با این حال، تلاش‌ها برای استفاده از ارگانوئیدها برای مطالعه سیستم گوارشی به دلیل چالش‌های تولید متوقف شده است. بر اساس مقاله ای که در ژورنال Stem Cell Reports منتشر شد، تجمع سلول‌ها، تنوع را از تولید ارگانوئیدهای روده کوچک حذف می‌کند.
اکنون، محققان ادعا کرده‌اند که پیشرفتی در تولید تکرارپذیر و مقیاس‌پذیر ارگانوئیدهای گوارشی پیدا کرده‌اند که موانع قابل توجه را برای اجرا و استفاده موفقیت‌آمیز از این فناوری‌ها از بین می‌برد. محققان معمولا ارگانوئیدها را با جمع آوری سلول‌های پوست یا خون و تبدیل آن‌ها به سلول‌های بنیادی پرتوان القایی (iPSCs) تولید می‌کنند. تولید ارگانوئیدهای روده ای به کارکنان آزمایشگاهی ماهر نیاز دارد تا یک لایه مسطح از سلول‌های پیش‌ساز اندام به نام اندودرم میانی روده (MHE) را رشد دهند. اندودرم مجموعه‌ای از سلول‌هاست که در مراحل اولیه رشد جنینی سازماندهی می‌شوند. تحت شرایط مناسب، کروی‌های حاصل به طور خود به خود به توپ‌های سه بعدی سلولی تبدیل می‌شوند که سپس به ارگانوئیدها تبدیل می‌شوند.
با این حال، این رویکرد متناقض است و تیم‌های آزمایشگاهی اغلب در ساخت ارگانوئیدهای مورد نیاز خود برای آزمایش‌های پیش بالینی که در آن به دنبال آزمایش ایمنی یا قدرت داروهای بالقوه هستند به مشکل بر می‌خورند. برای بهبود این فرآیند، محققان لایه سلولی پیش‌ساز استفاده نشده را در یک سانتریفیوژ قرار دادند تا سلول‌ها را به داخل چاه‌های صفحات ریز تجمعی هدایت کند. این رویکرد باعث تشکیل توده‌های سلولی سه بعدی آماده برای جمع آوری و استفاده در تولید ارگانوئید شد.
این تکنیک باعث بهبود تولید ارگانوئید در کودکان سینسیناتی شد. در مرحله بعد، محققان سعی کردند با فریز کردن نمونه‌های سلول‌های پیش‌ساز، آزمایشگاه‌های دیگر را قادر به بهره‌مندی از این رویکرد کنند. پس از انجماد، سلول‌ها ذوب و جمع شدند تا کروی‌های زنده را تشکیل دهند. مرحله انجماد امکان ارسال مواد اولیه به آزمایشگاه‌ها را فراهم می‌کند و در نتیجه محققان بیشتری را قادر می‌سازد تا ارگانوئیدها را ایجاد و مطالعه کنند.
استفاده از این رویکرد برای بسیاری از آزمایشگاه‌های تحقیقاتی امکان استفاده از ارگانوئیدها را در آزمایش‌های خود بدون صرف زمان و هزینه برای یادگیری نحوه رشد سلول‌های بنیادی پرتوان القایی فراهم می‌کند. توانایی منجمد کردن سلول‌های پیش‌ساز همچنین به آزمایشگاه‌ها اجازه می‌دهد تا به راحتی ارگانوئیدها را بدون نیاز به شروع هر آزمایش جدید با تمایز پیچیده و بسیار متغیر iPSC بسازند.

کاربردهای بالقوه ارگانوئیدها شامل ارزیابی ترکیبات دارویی، مطالعه چگونگی عوامل ژنتیکی و مکانیسم‌های مولکولی ایجاد کننده بیماری‌های دستگاه گوارش، و ارزیابی نحوه رشد ارگانوئیدهای بزرگ‌تر برای پیوند بالقوه می‌شود. این فرآیند همچنین می‌تواند دانش آموزان را از نیاز به یادگیری نحوه رشد iPSC ها رها کند.
پایان مطلب/