Obrázek 1.: Organoid simulující myší střevní tkáň. DNA (modrá), LaminB1 (zelená, jaderný obal), GM130 (červená, cis-golgi). Konfokální snímek pořízený na mikroskopu Dragonfly za použití EM CCD kamery iXon Ultra 888 – 20× imerzní objektiv, štěrbina „pinhole“ 40 μm. Ronan Mellin, Dr. Luke Boulter, MRC Human Genetics Unit
Prostorové buněčné kultury pluripotentních kmenových buněk umožňují formaci „organoidů“. Jsou to komplexní buněčné struktury, které se podobají orgánům a poskytují nové příležitosti pro testování léků, zhodnocení tkáňové regenerace a pozorování dalších in vivo biologických procesů (genové mutace, vývoj a poškození orgánů, rakovinné bujení). Myší a lidské kmenové buňky byly použity ke tvorbě mnoha typů organoidů, které slouží jako model střevního epitelu, jaterní tkáně a mozku.
Potenciální využití organoidů demonstruje studie, při které byly izolovány buňky z kolorektálních karcinomů (CRC) od reálných pacientů. Organoidy, které vznikly z těchto CRC buněk vykazovaly v několika vlastnostech vysokou míru podobnosti s původními CRC, což umožnilo přímé testování potenciálních protinádorových léků. Organoidy od různých pacientů byly namnoženy a seřazeny do tzv. biobanky, která slouží jako zdroj pro další analýzu. Je možné zjistit například vztah mezi určitými léčivy a genetickým materiálem konkrétního organoidu. Další vývoj této aplikace povede k získání metod pro personalizovanou léčbu různých druhů rakoviny. Zároveň díky své komplexitě organoidy zaplní mezeru mezi in vitro výzkumem nových léčiv na 2D buněčných kulturách a klinickými studiemi.
Jedna z důležitých metod pro analýzu těchto buněčných struktur je mikroskopie. Vzhledem k různorodosti organoidů je nutné, aby použitý mikroskop poskytoval dostatečnou flexibilitu. Jedná se o zobrazování živých buněk (live cell imaging), proto je rovněž kladen důraz na redukci toxických účinků světla a vysvěcování fluoroforů (bleaching). Navíc je vzhledem k rozměrům těchto prostorových buněčných kultur požadovaná vysoká rychlost snímání a dostatečná penetrační hloubka (Andor, 2016).
Konfokální mikroskop Dragonfly splňuje všechny předpoklady pro zobrazování organoidů:
- Flexibilita konfokálního snímání – zoom optika u kamer, dvě velikosti pinhole na disku (SDCM)
- Vysoká rychlost snímání – 103 snímků za sekundu (2048 × 2048 pixel) – sCMOS kamera Zyla 4.2 Plus
- Nízké intenzity osvětlení – extrémně citlivé kamery (QE > 90 %) – EM CCD kamera iXon Ultra 888
- „Multimodální“ zobrazování – konfokální mikroskopie, widefield mikroskopie, TIRF mikroskopie
Cell Press Selection – Organoids
- Soubor nejdůležitějších recentních vědeckých článků na téma Organoidy publikovaných v magazínu Cell
- Engineering Stem Cell Organoids
- Complex Tissue and Disease Modeling using hiPSCs
- Modeling Development and Disease with Organoids
- a mnoho dalších
- Pro stáhnutí vyplňte prosím krátký formulář, který se objeví při kliknutí na obrázek:
Zdroj zprávy: „Organoids in the Study of Liver Development and Cancer.“ Accessed November 25, 2016 www.andor.com
