Menselijke Wnt3a tot expressie gebracht in HEK293 -cellen vertoont een hoge activiteit die de teelt van organoïden bevordert

Organoïden zijn in vitro gecreëerde driedimensionale modellen die sterk lijken op natuurlijke weefsels of organen, en ze zijn van groot belang binnen de domeinen van ziektemodellering, orgaanverjonging en geïndividualiseerde medische zorg. De cultivatie van deze organoïden vereist het zorgvuldige beheer van een diverse reeks cytokinen, waarbij Wnt3a opvalt als een veelgebruikte factor die een cruciale rol speelt bij het koesteren van organoïden die afkomstig zijn van een breed scala aan weefsels.

Wat is Wnt-3a?

Wnt-3a behoort tot de Wnt-familie, een groep uitgescheiden eiwitten die 19 menselijke varianten omvat, waaronder Wnt1, Wnt2, Wnt2b (Wnt13), Wnt3, Wnt3a, Wnt4, Wnt5a, Wnt5b, Wnt6, Wnt7a, Wnt7b, Wnt8a, Wnt8b, Wnt9a (ook bekend als Wnt14), Wnt9b (Wnt14b), Wnt10a, Wnt10b, Wnt11 en Wnt16. Deze familie wordt gekenmerkt door zijn conservering en cysteïnerijke samenstelling. Wnt-eiwitten faciliteren het Wnt-signaalpad door te binden aan celmembraanreceptoren of aangrenzende celmembraanreceptoren. Dit pad kan worden gecategoriseerd in het canonieke pad, gemedieerd door β-catenine, dat Wnt1, Wnt2, Wnt2b, Wnt3, Wnt3a, Wnt7a, Wnt8, Wnt8b en Wnt10a omvat, en het niet-canonieke pad, onafhankelijk van β-catenine, dat Wnt4, Wnt5a, Wnt6 en Wnt11 omvat. Wnt3a, als het essentiële lid van de Wnt-familie, is alomtegenwoordig en vervult een cruciale rol bij het besturen van verschillende cellulaire functies, zoals zelfvernieuwing, proliferatie, differentiatie en motiliteit.

Wnt-3a signaalpad transductiemechanisme

De Wnt-signaleringsroute is een veelzijdig netwerk van eiwitinteracties die voornamelijk verband houden met embryonale ontwikkeling en kanker. Het speelt echter ook een rol in normale fysiologische processen bij volwassen organismen. Wnt3a bindt aan zijn receptor, het Frizzled (Fz)-eiwit, samen met het co-receptor lipoproteïne receptor-gerelateerde eiwit (LRP5/6), en activeert vervolgens het steigerproteïne Disheveled (Dvl). Deze activering leidt tot de demontage van het "destructiecomplex", dat bestaat uit Caseïnekinase 1 (CK1), glycogeensynthasekinase-3β (GSK-3β) en steigerproteïnen adenomateuze polyposis coli (APC), Axin1 en Axin2. Het oplossen van dit complex stabiliseert het vrije β-Catenine-eiwit in het cytoplasma. De geaccumuleerde β-Catenin in het cytoplasma transloceert vervolgens naar de kern, waar het zich bindt aan transcriptiefactoren van de TCF/LEF-familie, wat uiteindelijk downstream targetgenen activeert zoals c-myc en Cyclin D1. Deze cascade induceert daaropvolgende cellulaire reacties. Samenvattend kan het Wnt-signaalpad als volgt worden vereenvoudigd: Wnt3a→FZD→DVL→complexoplossing→β-Catenin komt de kern binnen→TCF/LEF→downstream gentranscriptie. Zonder Wnt3a wordt β-catenin normaal gesproken afgebroken in het cytoplasma door het "destructiecomplex", dat het target voor ubiquitinatie en daaropvolgende afbraak in het proteasoom. Als gevolg hiervan kan het de kern niet binnengaan om de transcriptie van downstream genen te initiëren. De Wnt/β-catenine-signaalroute is gedurende de evolutie sterk behouden gebleven en speelt een fundamentele rol bij embryonale ontwikkeling, celgroei, differentiatie, polariteitsvorming, neurale ontwikkeling en carcinogenese.

Wnt3a en organoïden

Wnt3a neemt een centrale positie in als een van de meest gebruikte cultuurfactoren voor organoïdegeneratie. De hoge activiteit, consistentie tussen batches, gebrek aan contaminatie en serumvrije bereiding zijn sleutelfactoren die bijdragen aan het succes van organoïde-experimenten.Wnt3a heeft wijdverbreid gebruik gevonden in organoïde culturen van verschillende weefsels, waaronder de darm, maag, pancreas, lever, schildklier, slokdarm en het zenuwstelsel. In een poging om wetenschappelijke onderzoekers en farmaceutische bedrijven te helpen bij hun studies naar de klinische toepassing van Wnt3a in organoïdevorming en tumoronderzoek, Yeasen heeft een zeer actief Wnt3a-eiwitproduct (Catalogus: 92276ES) geïntroduceerd dat is ontworpen om de kweek van organoïden te vergemakkelijken.

Figuur 3. Gemeten aan de hand van het vermogen om Topflash-reporteractiviteit te induceren in menselijke embryonale niercellen HEK293T. De ED50 voor dit effect bedraagt ​​25 ng/ml.

Validatie van organoïdecultuur

Yeasen Cytokinen zijn aangetoond op menselijke tumororganoïden zoals longkanker, baarmoederhalskanker, eierstokkanker, alvleesklierkanker en darmkanker, en op normale organoïden zoals dunnedarmorganoïden van mensen en muizen.

Verwante cytokinen informatie