Introduzione A organoidi
Gli organoidi sono colture cellulari tridimensionali in cui le cellule staminali sono inserite in un gel di matrice. Sotto l'influenza di inibitori/attivatori chimici di piccole molecole, citochine, e additivi medi, queste colture si sviluppano in strutture tissutali simili a organi.
Caratterizzazione Di organoidi
Organoidi Avere IL capacità A auto-rinnovarsi, mantenere IL fisiologico struttura E funzione del tessuto di origine, e sono noti come "microorgani in una capsula di Petri". Utilizzando l'auto-rinnovamento, capacità di differenziazione e auto-organizzazione delle cellule staminali, gli organoidi possono essere crioconservati per l'uso come biobanche E espanso a tempo indeterminato. Gli organoidi presentano un'elevata complessità e assomigliano maggiormente allo stato in vivo rispetto alle tradizionali colture cellulari 2D.
![Figure 1. Organoid culture of human colon adenocarcinoma cells [1]](https://cdn.shopify.com/s/files/1/0803/9419/1166/files/1_5935b867-79e5-4a23-859d-b65fcd8e4c44_1024x1024.png?v=1740728801)
Figura 1. Organoide cultura Di umano colon adenocarcinoma cellule [1]
Applicazione Di organoidi
Gli organoidi consentono una simulazione superiore dell'ambiente in vivo, colmando il divario tra modelli animali e studi cellulari. Servono come potenti strumenti per la ricerca sui tumori, screening della droga, medicina rigenerativa, e altri campi, con applicazioni che vanno dall'induzione funzionale dei tessuti agli studi clinici traslazionali e sono stati ampiamente utilizzati in una varietà di aspetti della ricerca come l'induzione funzionale dei tessuti, modellazione delle malattie, screening della droga, test anti-infiammatori, studi clinici finali e altre ricerche, e sono stati utilizzati nella ricerca di base e nelle applicazioni traslazionali.Presenta grandi prospettive applicative nella ricerca di base e nelle applicazioni traslazionali.
Con lo sviluppo continuo di sistemi di coltura di organoidi e tecniche sperimentali, le colture di organoidi sono state utilizzate per una varietà di tessuti e organi, tra cui l'intestino (intestino tenue/colon), stomaco, fegato, cuore, polmoni, prostata, pancreas, reni, ghiandole mammarie, cervello, retina, e orecchio interno.
Anche gli organoidi derivati dalle cellule staminali tumorali hanno iniziato a mostrare un grande potenziale nell'aiutare a comprendere il meccanismo di sviluppo del tumore, screening della sensibilità ai farmaci, e promuovendo la medicina di precisione e la diagnosi personalizzata. Diversi articoli di Cell and Science hanno dimostrato che gli organoidi tumorali hanno un'elevata sensibilità e specificità nel predire l'efficacia dei farmaci antitumorali. Di recente, È stato dimostrato che gli organoidi tumorali sono utili nel prevedere le risposte dei pazienti ai farmaci antitumorali e nell'aiutare a sviluppare regimi farmacologici personalizzati.
1.Studio dei meccanismi di sviluppo: la capacità di differenziazione posseduta dagli organoidi può essere utilizzata nello studio dei processi di sviluppo embrionale e dei loro meccanismi.
Gli organoidi regolano i processi indotti da vie di segnalazione come Wnt e BMP, che può essere utilizzato per studiare lo sviluppo di organi come il cervello, pancreas e stomaco.[2][3][4]
2.Modellazione del danno da malattia: tessuti o organi specifici indotti da organoidi che possono essere utilizzati per la ricerca su modelli di malattie specifici.
Il team di Bing Zhao e Xinhua Lin ha applicato un modello di infezione di organi simile a quello umano per studiare il meccanismo molecolare dell'infezione da SARS-CoV-2 (il nuovo coronavirus) e il danno al fegato, che fornisce uno strumento importante per lo studio della patogenesi del neocoronavirus e il successivo sviluppo di farmaci.[5]
Il gruppo di ricerca di Deng Hongkui presso la School of Biological Sciences della Peking University ha costruito un nuovo organoide dell'intestino tenue, un Hyperorganoide con caratteristiche di rigenerazione delle lesioni in vitro, utilizzando piccole molecole e citochine per la stimolazione. Questo organoide ha le caratteristiche di essere in grado di amplificare e mantenere il genoma nella trasmigrazione a lungo termine, promuovere la riparazione dei danni ai tessuti del colon, e alleviare i sintomi patologici nei modelli animali di colite acuta.[6]
3.Medicina rigenerativa: organoidi derivati da cellule staminali, che sono in grado di riparare o sostituire i tessuti danneggiati o malati per ripristinare la normale funzione dei tessuti, hanno una vasta gamma di applicazioni nella terapia cellulare, anche per altre malattie neurodegenerative, diabete, malattie cardiovascolari, retinopatia e lesioni spinali.
Come nuova modalità terapeutica nel campo della medicina rigenerativa, DA01 utilizza le piccole molecole SB-431542 (Cat#53004ES), LDN193189 (Cat#53012ES), CHIR-99021
(Cat#53003ES), e Y-27632 (Cat#53006ES, Cat#52604ES), e la proteina Sonic Hedgehog (Shh) (Cat#92566ES, Cat#92589ES), per stimolare la differenziazione delle cellule staminali pluripotenti in neuroni dopaminergici e il trapianto nelle aree danneggiate del cervello dei pazienti con malattia di Parkinson in fase avanzata, per fornire nuove direzioni e idee per il trattamento della malattia.[7]
4.Test di tossicità ed efficacia dei farmaci: utilizzo di organoidi per verificare la tossicità farmacocinetica di nuovi farmaci in organi o tessuti specifici, fornire supporto dati per lo sviluppo di nuovi farmaci.
La nefrotossicità del cisplatino è stata verificata utilizzando l'organoide renale di Hyman.[8]
5.Screening antidroga: gli organoidi derivati dalle cellule staminali possono essere utilizzati per testare in vitro le risposte ai farmaci, fornire supporto teorico per lo screening dei farmaci
Gli organi del colon possono essere utilizzati per studiare i regimi di dosaggio nei pazienti con mutazioni CFTR, e gli organi tumorali possono essere utilizzati per valutare il dosaggio personalizzato nei pazienti.[9]
L'evoluzione degli organoidi
Fonti di organoidi
Gli organoidi normali derivano principalmente dalle cellule staminali, che includono cellule staminali pluripotenti (PSC) e cellule staminali adulte (ASC), di cui le cellule staminali pluripotenti includono le cellule staminali embrionali (ESC), cellule staminali pluripotenti indotte ( Cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC). Rispetto alle cellule staminali pluripotenti, le cellule staminali adulte hanno il vantaggio di una modellazione facile e veloce, ma lo svantaggio è che le strutture organoidi costruite sono relativamente semplici. Le strutture organoidi costruite dalle cellule staminali pluripotenti sono più complesse.
Coltura organoide
| LoarganoiD Tipo | Necessario Scentro commerciale Molecola | Necessario Gfila Fattori | Media E Additivi |
| Intestino tenue | Y-27632, SB-202190, UN 83-01, Gastrina, Nicotinamide | EGF, Testa di zucca, R-Spondina 1, Wnt-3a | EPE, Soluzione di L-alanil-L-glutammina, penicillina-streptomicina, N-2 |
| Gastrale | Y-27632, SB-202190, UN 83-01, Gastrina IO, Nicotinamide | FGF-10, EGF, Testa di zucca, R-Spondina 1, Non-3a | EPE, Soluzione di L-alanil-L-glutammina, penicillina- streptomicina |
| Lmalattia di Iver | Y-27632, UN 83-01, DAPT, Forskolina, Gastrina, Nicotinamide, Prostaglandina E2 | BMP-4, EGF, FGF-base, FGF-10, HGF, Testa di zucca, Non-3a | N-2, EPE, L-soluzione di alanil-L-glutammina, penicillina-streptomicina |
| rene | CHIR-99021,Acido retinoico | BMP-2,BMP-4,BMP-7,FGF-base ,FGF-9 | EPE, Soluzione di L-alanil-L-glutammina, penicillina-streptomicina |
| Lunghia | CHIR-99021,Codice SB-431542 | Attivina A,FGF-base,FGF-4,Testa di zucca | EPE, Soluzione di L-alanil-L-glutammina, penicillina-streptomicina |
| Pancreas | Gastrina I,Un 83-01,Nicotinamide | FGF-10, EGF,Testa di zucca,R-Spondina 1,Wnt-3a | EPE, Soluzione di L-alanil-L-glutammina, penicillina-streptomicina |
| PRosolare | Y-27632,SB-202190,Un 83-01,Nicotinamide,Prostaglandina E2,Testosterone | EGF,Attivina A,FGF-base,FGF-10,Testa di zucca,R-Rispondi in 1,Wnt-10b | EPE, Soluzione di L-alanil-L-glutammina, penicillina-streptomicina |
| Mghiandola ammaria | Y-27632 | Qui gulin β-1,R-Spondina 1,R-Spondina 2,Testa di zucca,EGF, FGF-base,FGF-10,Wnt-3a,Prolattina | EPE, Soluzione di L-alanil-L-glutammina, penicillina-streptomicina |
| Retina | CHIR-99021,Y-27632 | Silenzio,Wnt-3a | EPE, Soluzione di L-alanil-L-glutammina, penicillina-streptomicina |
| IOorecchio interno | Codice SB-431542,Un 83-01 | BMP-4, FGF-base | EPE, Soluzione di L-alanil-L-glutammina, penicillina-streptomicina |
| Bpiovere | Y-27632,Modello MK-2206,Codice GDC-0068,Dorsomorfina | FGF-base,Testa di zucca,1 corone danesi, EGF,BDNF,GDNF | B-27, EPE, Soluzione di L-alanil-L-glutammina, penicillina-streptomicina |
Sriassunto di smolecole di piccole dimensioni comunemente utilizzate nella coltura degli organoidi: super utile, non dimenticare di aggiungerlo ai preferiti!
❶ Y-27632 (Cat#53006ES, Cat#52604ES): È un potente inibitore del Rock, che inibisce p160ROCK (Ki=140 nM) e ROCK-II (IC50=800 nM) in modo competitivo con l'ATP, e inibisce anche PRK2 (IC50= 600 nM), e di solito viene aggiunto al primo momento della coltura nella piastra di semina, ma non nella cultura successiva.Y-27632 (10 µM) può inibire l'apoptosi delle cellule staminali, migliorare l'efficienza della clonazione e prolungare la progenie cellulare trattando le cellule staminali embrionali umane con Y-27632 (10 µM) per 1 h.
La concentrazione di lavoro consigliata è 10 micron
❷ SB-202190 (Cat#53005ES): un potente inibitore della chinasi p38 MAPK che ha come target p38α/β. SB202190 induce la differenziazione delle cellule staminali embrionali umane in cardiomiociti, promuove l'auto-rinnovamento delle cellule staminali neurali, e può essere utilizzato nelle colture di organoidi gastrointestinali e mammari.
Concentrazione di dissoluzione consigliata: 10 mg sciolti a 10 mM aggiungendo 3,018 mL di soluzione di DMSO e conservati a -20°C in porzioni.
La concentrazione di lavoro consigliata è 10 micron
❸ CHIR-99021 (Cat# 53003ES): un derivato aminopirimidinico che agisce come inibitore di GSK-3 (GSK3α/β), che induce la differenziazione delle cellule staminali embrionali umane verso l'endoderma, ed è utilizzato nelle colture di organoidi renali e retinici. CHIR-99021, in combinazione con altri reagenti, stimola la riprogrammazione delle cellule somatiche in cellule staminali.
Concentrazione di dissoluzione consigliata: 5 mg sciolti a 3 mM aggiungendo 3,58 mL di soluzione di DMSO e conservati a -20°C in porzioni.
La rconcentrazione di lavoro consigliata: 3 μM
❹ A 83-01 (Cat#53002ES): è un inibitore del pathway Activin/NODAL/TGF-β che inibisce l'attività della chinasi ALK5/4/7 ed è generalmente utilizzato nel fegato, prostata, e colture di organoidi mammari, ed è spesso utilizzato per inibire la differenziazione delle iPSC e per mantenere l'auto-rinnovamento delle cellule in vitro. Concentrazione di dissoluzione consigliata: 5 mg aggiunti a 5,93 mL di soluzione di DMSO per sciogliere a 2 mM, -20 ℃ diviso e conservato. (Nota speciale: questo prodotto è instabile nello stato di soluzione, (si consiglia di utilizzarlo ora.)
La rconcentrazione di lavoro consigliata: 2 μM
❺ Gastrina I (Cat#53007ES): la gastrina è un ormone peptidico gastrointestinale endogeno che stimola la secrezione di acido gastrico dalle cellule del rivestimento gastrico. La gastrina si lega al recettore della colecistochinina B (CCKBR), che aumenta il Ca2+ intracellulare, favorisce la produzione di fosfatidilinositolo, e attivazione della proteina chinasi C. La gastrina è anche coinvolta nella proliferazione e differenziazione delle cellule epiteliali gastriche ed è utilizzata nello studio di organi simili a quelli gastrointestinali. L'aggiunta di gastrina è necessaria per prolungare la sopravvivenza degli organoidi intestinali ed epatici in coltura.
Concentrazione di dissoluzione consigliata: 1 mg sciolto a 0,2 mM aggiungendo 2,38 mL di soluzione di ammoniaca all'1% e conservato a -20°C in porzioni.
La rconcentrazione di lavoro consigliata: 10 nM
❻ Nicotinamide Nicotinamide (Cat# 51402ES): una vitamina B3 coinvolta in una varietà di reazioni redox enzimatiche ed è utilizzata nel tratto gastrointestinale, fegato, e colture di organoidi mammari.
La nicotinamide viene utilizzata insieme alle citochine e ad altri composti biochimici per esercitare proprietà antinfiammatorie e per promuovere la differenziazione delle MSC in cellule produttrici di insulina, per inibire l'attività delle sirtuine, e per promuovere la formazione di organoidi e prolungarne la durata di vita.
Concentrazione di dissoluzione consigliata: 100 mg sciolti a 100 mM aggiungendo 8,19 mL di H2O (o DMSO) e conservati a -20°C in porzioni.
La rconcentrazione di lavoro consigliata: 10 mM
❼ Forskolin tricotecene (Cat#51001ES): attiva l'adenilato ciclasi ed è comunemente usato per aumentare i livelli intracellulari di cAMP. La forskolina induce la differenziazione di molti tipi di cellule e attiva PXR e FXR. Ha effetti anticoagulanti piastrinici e antipertensivi e, quando combinato con altre piccole molecole, può indurre la riprogrammazione dei fibroblasti in iPSC. Questa sostanza deve essere aggiunta alle colture di organoidi epatici. riprogrammati in iPSC. deve essere aggiunta durante la coltura di organi simili al fegato. Concentrazione di lavoro consigliata: 1-10 μM
❽ Prostaglandina E2 (Cat#60810ES): La prostaglandina E2 (PGE2) regola molti sistemi fisiologici, media la proliferazione e la differenziazione cellulare legandosi a recettori specifici, è necessario aggiungerlo alle colture di organi simili al fegato e alla prostata, ed è stato implicato nel risparmio della muscolatura liscia, infiammazione, fertilità, regolazione del ciclo del sonno e integrità della mucosa gastrica.
Concentrazione di dissoluzione consigliata: 1 mg aggiunto a 0,28 mL di soluzione di DMSO sciolta a 10 mM e conservata a -20°C in porzioni.
Concentrazione di lavoro consigliata: 500 nM
❾ N-acetil-L-cisteina (Cat#50303ES): la N-acetil-L-cisteina (NAC) è un precursore dell'antiossidante glutatione, che ha proprietà antiossidanti, e un inibitore delle ROS che inibisce l'apoptosi nelle cellule neuronali, e che è necessario aggiungere nella maggior parte delle colture di organoidi.
Concentrazione di dissoluzione consigliata: 2 g aggiunti a 24,51 mL di H2O (o DMSO) sciolti a 500 mM e conservati a -20°C in porzioni.
Concentrazione di lavoro consigliata: 1 mM
Prodotto RaccomandazioneN
Composti di piccole molecole (inibitori/attivatori)
| Nome del prodotto | Numero di catalogo | Sspecificazione |
| Retinoico acido (retinoico acido, retinoico acido) | 100 mg/500 mg/1 G | |
| UN 83-01 | 1 mg/5 mg/10 mg | |
| CHIR-99021 | 2 mg/5 mg/10 mg | |
| Codice SB-431542 | 5 mg/10 mg/50 mg | |
| SB-202190 | 5 mg/10 mg/25 mg | |
| Y-27632 | 1 mg/5 mg/10 mg | |
| Gastrina IO (umano) | 1 mg/5 mg | |
| Modello MK-2206 2HCl | 1 mg/5 mg/10 mg | |
| Codice GDC-0068 (Ipatasertib; RG7440; (GDC0068) | 53009ES | 1 mg/5 mg/10 mg |
| (Dorsomorfina (2HCl) | 53010ES | 1 mg/5 mg/10 mg |
| Y-27632 diidrocloruro | 5 mg/10 mg/25 mg | |
| Nicotinamide | 1 grammi/5 G | |
| DAPT (GSI-IX, LY-(374973) | 5 mg/25 mg | |
| Forskolina Capelli Gola | 10 mg/50 mg/100 mg/1 G | |
| Prostaglandina (Persona fisica) E2 Prostaglandina E2 | 60810ES | 1 mg |
| Testosterone | 60803ES | 1 grammi/5 G |
| NAC (N-acetil-L-cisteina) | 50303ES | 2 G |
| Rappresentante dei Sox | 5 mg/10 mg/25 mg | |
| LDN193189 (DM-(3189) | 53012ES | 5 mg/10 mg |
Media e integratori
| Numero di catalogo | Sspecificazione | |
| EPE Gratuito Acido Cella Cultura Grado | 60110ES | 100 gr/500 G |
| L-alanil-L-glutammina soluzione, 200 mm L-alanil-L-glutammina, 200 mm | 60701ES | 20 ml/100 ml/500 ml. |
| Penicillina-streptomicina (100×), Adatto per Cella Cu letteratura Penicillina-streptomicina (Doppio Anticorpo) per C ella Cultura |
100 ml. | |
| B-27 senza siero medio, 50 X | 60703ES | 10 ml. |
| N-2 supplemento, siero gratuito, 100 volte N-2 siero gratuito additivo, 100× | 60706ES | 5 ml. |
Citochina
| Nome del prodotto | Numero di catalogo | Sspecificazione |
| Ricombinante Umano Attivina UN | 10 mg/100 mg/500 microgrammi | |
| 10 mg/100 mg/500 microgrammi | ||
| Ricombinante Umano DKK-1 | 20 mg/100 mg/500 microgrammi | |
| Ricombinante Umano EGF | 100 mg/500 microgrammi | |
| Ricombinante Umano bFGF | 10 mg/100 mg/500 microgrammi | |
| Ricombinante Umano FGF-4 | 5 mg/100 mg/500 microgrammi | |
| Ricombinante Umano FGF-9 | 91305ES | 5 mg/100 mg/500 microgrammi |
| Ricombinante Umano FGF-10 | 91306ES | 5 mg/100 mg/500 microgrammi |
| Ricombinante Umano GDNF | 10 mg/100 mg/500 microgrammi | |
| Ricombinante Umano Testa di zucca | 5 mg/100 mg/500 microgrammi | |
| Ricombinante Umano NRG1-beta1 | 10 mg/100 mg/500 microgrammi | |
| Ricombinante Umano R-Spondina 1 | 92274ES | 100 mg/1 mg |
| Ricombinante Umano Silenzio | 5 mg/100 mg/500 microgrammi | |
| Ricombinante Umano BAFF | 5 mg/100 mg/500 microgrammi | |
| Ricombinante Umano CD40 ss Legante | 10 mg/100 mg/500 microgrammi | |
| Ricombinante Umano BMP-4 | 10 mg/100 mg/500 microgrammi | |
| Ricombinante Umano HGF | 5 mg/100 mg/500 microgrammi | |
| Ricombinante Umano BDNF | 5 mg/20 mg/100 microgrammi |
Mini-aula: i composti a piccole molecole sono composti con peso molecolare inferiore a 1000 Da (in particolare inferiore a 500 Da) e dotati di attività biologica.A differenza delle citochine e delle proteine, le piccole molecole possono entrare nella cellula attraverso la membrana cellulare e svolgere le loro funzioni biologiche. I composti di piccole molecole hanno un'ampia gamma di target e sono stati ampiamente utilizzati in molte importanti ricerche campi nelle scienze della vita, come stelo cellule, organoidi, immunologia, neurobiologia, epigenetica, apoptosi, canali ionici, oncologia e trasduzione del segnale.
Sììì la linea di prodotti a piccole molecole copre una gamma completa e una varietà di prodotti, con elevata purezza, rigoroso controllo di qualità, garanzia di qualità, team tecnico professionale pre-vendita e post-vendita, e prezzo eccellente e alto rapporto qualità-prezzo dei prodotti. Insistiamo nel servire i nostri clienti con prodotti di alta qualità per aiutare la vostra ricerca scientifica!
Riferimenti
[1] Sato T, Stange DE, et al. Espansione a lungo termine di organoidi epiteliali da colon umano, adenoma, adenocarcinoma ed epitelio di Barrett. Gastroenterologia. 2011 novembre;141(5):1762-72. doi:10.1053/j.gastro.2011.07.050. Epub 2011 settembre 2. PMID: 21889923.
[2] Lancaster MA, Renner M, et al. Gli organoidi cerebrali modellano lo sviluppo del cervello umano e la microcefalia. Nature. 2013;501(7467):373-379. doi:10.1038/nature12517.
[3] Greggio C, et al. Nicchie artificiali tridimensionali decostruiscono lo sviluppo del pancreas in vitro. Sviluppo. 2013.140(21):4452-4462. http://dx.doi.org/10.1242/dev.096628.
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[5] Zhao B, Ni C, et al. Riepilogo dell'infezione da SARS-CoV-2 e del danno ai colangiociti con organoidi duttali del fegato umano. Protein Cell. 2020 ottobre;11(10 ):771-775. doi: 10.1007/s13238-020-00718-6. PMID: 32303993; PMCID: PMC7164704.
[6] Qu M, Xiong L, et al. Creazione di colture di organoidi intestinali che modellano la rigenerazione epiteliale associata a lesioni. Cell Res. 2021 Mar;31(3). 259-271. doi: 10.1038/s41422-020-00453-x. Epub 2021 Jan 8. PMID:
[7] Italiano:
[8] BlueRock Therapeutics annuncia il primo paziente trattato con DA01 nello studio di fase 1 su pazienti con malattia di Parkinson avanzata. Comunicato stampa di BlueRock Therapeutics: 8 giugno 2021.
[9] Takasato M, Er PX, et al.Gli organoidi renali derivati da cellule iPS umane contengono molteplici linee genetiche e modellano la nefrogenesi umana. nature. 2015.526(7574):564 -568. http://dx.doi.org/10.1038/nature15695.
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