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如果把人体看作一台机器,各个器官就如同机器的各种“零件”,无可避免的是,这些“零件”会在衰老或疾病的影响下,不断出现磨损。
那么问题就来了,这些磨损究竟如何发生的?有没有办法能延缓甚至阻止磨损的发生?
试想一下,如果能用细胞培养出一些在体外模拟疾病发展的器官模型,是不是可以帮助我们更快认识各类疾病、研究病程进展、制定应对措施,或者进行药物试验,进而开发出特效药呢?
所谓“观滴水而知沧海”,这就是类器官的特点之一。
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什么是类器官
顾名思义,类器官是指利用成体干细胞(ASC)或多能干细胞(PSC)进行体外3D培养,形成类似体内器官结构和功能的“微器官模型”,是对早期2D培养细胞的技术革新。由于2D细胞培养无法实现细胞间交流或细胞与细胞外基质的相互作用,存在应用的局限性。类器官培养突破了这一难题,高度模拟原始器官的结构,甚至一定程度还原其过滤、排泄、神经链接、收缩功能等。
类器官主要来源于胚胎干细胞、多功能诱导干细胞、成体干细胞及肿瘤干细胞,拥有与对应器官相似的细胞、空间组织,具有人体全部的遗传特征。因此能在体外长期培养并模拟真实器官的功能,在基础研究及临床诊疗方面有广阔的应用前景。
随着干细胞技术的不断成熟,类器官的研究也获得了突飞猛进的发展。年,类器官技术取得重大突破,荷兰科学家HansClevers成功从LGR5+的小肠干细胞中培养出了小肠类器官。随后研究不断深入,多种类器官被成功培养,并广泛覆盖各个实体瘤癌种。HansClevers成立的HubrechtOrganoidTechnology(HUB)是类器官最早的研发中心,HUB技术授权促进了Epistem、Cellesce、CrownBiosciences、STEMCELLTechnologies在内的一批类器官公司的涌现。目前,科学家们已成功培育出脑类器官、肠类器官、视网膜类器官、肺类器官、心脏类器官等。
由单个肠干细胞发育而来的具有肠结构的类器官
类器官技术近十年获得快速发展
年,杂志将类器官列入年度十大科学突破;
年,科技评论将类器官技术列为全球十大突破性技术之一;
年,杂志将类器官评选为年度技术;
年,杂志将其称为优良的临床前疾病模型。
年,FDA通过现代化法案2.0,批准全球首个完全基于“类器官芯片”研究获得临床前数据的新药(NCT)进入临床试验等相关事件更是引起了类器官行业的大量