微生物圈生成方法的改进
在Terasaki生物医学创新研究所(TIBI)首席科学官兼教授沈西玲博士的带领下,一组科学家在患者模型开发方面达到了新的水平。他们已经开发了改进的方法来生成微器官球(MOS),并表明这些MOS在各种临床应用中具有优越的能力。在最近出版的干细胞报告,他们的MOS可以用作患者化身,用于涉及直接病毒感染、免疫细胞渗透和高通量治疗药物筛选的研究,这是传统的患者衍生模型无法获得的。
沈博士的团队开发了乳液微流体技术,用于制造MOS,即由组织细胞混合物组成的微小的纳升大小的基膜提取物(BME)液滴,这种液滴可以从自动化设备中快速生成。液滴形成后,多余的油通过创新的膜破乳过程去除,留下数千个粘性的、均匀大小的液滴,其中包含微小的3D组织结构。
该团队继续在几个同类实验中展示了独特的MOS功能和特性。他们能够证明,MOS可以从各种不同的组织来源中产生,并且由此产生的MOS具有组织病理学形态的保留,分化和基因表达的能力,以及冷冻和传代培养的能力,就像传统的类器官一样。
进行了实验,以测试病毒感染MOS的能力。与传统的类器官不同,MOS可以直接被病毒感染,而不需要从其周围的BME支架上移除和悬浮细胞,因此再现了宿主组织的病毒感染过程。沈博士的团队能够从患者尸体解剖中创建人类呼吸和消化组织的MOS图谱,并用SARS-COV-2病毒感染它们,然后进行药物筛选,以确定阻断这些组织内病毒感染和复制的药物。
MOS还为研究和开发免疫细胞疗法提供了一个独特的平台。在血管化组织的自然扩散极限内,肿瘤来源的MOS允许治疗性免疫T细胞(如CAR-T)充分渗透,从而使一种新的T细胞效力测定能够评估工程T细胞对肿瘤的杀伤作用。该模型将在研究肿瘤反应性和开发抗肿瘤免疫细胞疗法方面发挥重要作用。
MOS可以进一步与深度学习成像分析相结合,用于小型和异质性临床肿瘤活检的快速药物测试。此外,该算法能够区分细胞毒性与细胞抑制剂药物效应和耐药克隆,这些克隆将导致后来的复发。这一突破性的能力将为MOS在临床中的应用铺平道路,为治疗决策提供信息。
TIBI的董事兼首席执行官Ali Khademhosseini博士说:“沈博士和他的团队继续完善和改进MOS技术,并突出其多功能性,不仅作为筛选潜在个性化治疗的生理模型,而且用于疾病研究和各种其他应用。”“这似乎是精准医疗的未来潮流。”
参考:王忠,Boretto M, Millen R,等。用微器官球快速组织原型。干细胞代表.2022; 0(0)。doi:10.1016 / j.stemcr.2022.07.016
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