Organoid vs. sféroid: Jaký je mezi nimi rozdíl?

vytvořeno: 2.2.2021

Organoid vs. sféroid: Jaký je mezi nimi rozdíl?

Výrazy „sféroid“ a „organoid“ jsou něco jako džem a marmeláda.

Jistě. Jejich názvy mají podobný význam, často se zaměňují a většinou si vystačíte, ať už použijete kterýkoliv z nich. Jenže mezi marmeládou a džemem existují výrazné rozdíly v tom, jak jsou vyrobeny a jak chutnají.

Pokud si chcete jen namazat chleba, zvládnete to s marmeládou stejně dobře jako s džemem. Ale pokud se chcete zabývat složitou 3D buněčnou kulturou, musíte znát rozdíl a vybrat ten správný produkt.

Organoid vs. sféroid: Osvojení základů buněčných klastrů

Sféroidy i organoidy jsou vícebuněčné 3D struktury. Při 3D výzkumu buněk mohou být užitečné oba, avšak každý jinak, protože jsou vytvářeny rozdílně.

Organoidy jsou složité shluky orgánově specifických buněk, jako např. buňky ze žaludku, jater nebo močového měchýře. Jsou složeny z kmenových buněk nebo progenitorových buněk a sestavují se samy, když jsou buňky v prostředí s extracelulárním lešením, jako je např. matrice Corning® Matrigel® nebo kolagen. Když k tomu dojde, vyrostou v mikroskopické verze rodičovských orgánů, které jsou životaschopné pro 3D studium.

Sféroidy jsou jednoduché shluky buněk široké škály typů, například z nádorové tkáně, embryoidních těl, hepatocytů, nervové tkáně nebo mléčných žláz. K vytvoření 3D kultur nevyžadují lešení, jednoduše se formují tím, že se k sobě spontánně navzájem přichycují. Protože se však nemohou samy sestavovat do větších tkáňových celků ani regenerovat, nejsou tak pokročilé jako organoidy.

Organoid vs. sféroid: Vědecké aplikace

Jak organoidy, tak sféroidy mohou v in vitro kulturách vytvářet kultury, které jsou podobné těm in vivo. Mají však jedinečné aplikace, a různé laboratorní scénáře tak mohou vyžadovat různé mnohobuněčné struktury.

Využití organoidů

Technologie organoidů je velmi úspěšně využívána v personalizované medicíně – tedy při modelování nemocí, při optimalizaci výzkumu léků nebo také v regenerativní medicíně. Podobně jako ve výzkumu CRISPR, by mohlo použití organoidů vědcům pomoci lépe studovat vývoj orgánů v kontextu editace genů.

Specificky pro výzkum rakoviny pak mohou 3D organoidy poskytnout vhled do mutačních signatur vybraných druhů rakoviny, protože mohou napodobovat patofyziologii lidských nádorů.

Organoidy mohou také fungovat jako miniaturní napodobeniny původního orgánu, které se samy uspořádávají, což může být obzvláště výhodné pro výzkumníky. Například neurální organoidy nás přibližují k porozumění onemocněním mozku, zatímco střevní organoidy slouží k lepšímu porozumění cystické fibróze.

Využití sféroidů

Jejich snad nejpozoruhodnější vlastností je, že nádorové sféroidy mohou vědcům pomoci porozumět mikroprostředí nádorů in vivo, což může pomoci předpovědět účinnost léků ve výzkumu rakoviny. Nejranější kultury sféroidů byly vyvinuty v 70. letech ke studiu dopadu radioterapie na lidské nádorové buňky.

Sféroidy mohou být také použity ve výzkumu kmenových buněk k vývoji embryoidních těl z indukovaných pluripotentních kmenových buněk, které pak mohou být přeměněny na nervové kmenové buňky vysoké čistoty. Ty jsou užitečné při studiu neurologických onemocnění a jejich léčby.

Vědci také použili nádorové sféroidy ke studiu cytotoxických účinků CAR-T buněk – například pomocí testu cytotoxicity KILR® vyvinutého společností DiscoverX. Pokud jsou CAR-T buňky kultivovány s nádorovými sféroidy transdukovanými KILR (Killing Immune-Lysis Reaction), mohou je vědci generovat, kultivovat a testovat na stejné sféroidní mikrodestičce.

Výhled práce s 3D modely

Bez ohledu na to, jaká struktura vyhovuje vašim potřebám, sféroidy a organoidy mohou odhalit bližší pohled na buněčný výzkum způsobem, jaký 2D studie prostě neumožňují. Jak se výzkum rozvíjí, je obor připravován na ještě větší úspěchy, což znamená více příležitostí využít rostoucí možnosti 3D výzkumu.

 

(Zdroj originálního textu: Corning. Redakčně upraveno.)

Nejlepší tipy pro zamrazování a rozmrazování buněk pro udržení jejich životaschopnosti

Nejlepší tipy pro zamrazování a rozmrazování buněk pro udržení jejich životaschopnosti

Kryokonzervace je zavedená laboratorní technika používaná k uchovávání buněk a jiného biologického materiálu při teplotě blízké teplotě kapalného dusíku (-196°C). Tento článek pojednává o osvědčených postupech pro zamrazování a rozmrazování buněk, aby byla udržena jejich vysoká životaschopnost.

více informací
Rychlokurz epigenetiky – 2. část

Rychlokurz epigenetiky – 2. část

V tomto druhém příspěvku na téma epigenetiky se budeme zabývat metodami, které se používají ke studiu metylace DNA a RNA.

více informací
Rychlokurz epigenetiky – 1. část

Rychlokurz epigenetiky – 1. část

Zatímco obor genetiky se zabývá studiem genů a tím, jak mohou změny v sekvenci genomu vést ke vzniku dědičných a ireverzibilních fenotypů, epigenetika řeší, jakým způsobem dochází ke změnám fenotypu řízenou aktivací či deaktivací genů beze změny základního kódu. V tomto příspěvku popíšeme, co je epigenetika, a také vám nabídneme přehled různých typů možných epigenetických modifikací.

více informací