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类器官技术精细、功能化 为神经精神疾病患者带来曙光

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类器官技术精细、功能化 为神经精神疾病患者带来曙光


1楼2019-08-28 11:26回复
    2013年,奥地利科学家发现了用干细胞培育人脑组织的方法,人脑类器官自此取得惊人进展;现在,它们已经能模拟真实大脑随电刺激跳动,像成熟大脑一样生成新的神经元,发育成大脑内负责思考、语言、判断和其他认知功能的六层皮质区。遗憾的是,虽然当前的人脑类器官能够在体外部分形成人脑结构,但它们的个体差异性非常大,并不能用来进行对比实验研究。
    不过,在科学家的努力下,这一难题又被攻克了一步。
    近日,来自哈佛大学、南加州大学及麻省理工学院的科学家们在开发人脑类器官方面取得的重大进展。相关研究成果发表于《Nature》杂志,论文标题为“Individual brain organoids reproducibly form cell diversity of the human cerebral cortex”。[1]
    该研究通过采用特定的干细胞组合,使多个人脑类器官以相同的发育顺序及组织结构持续生长。这些培育成的类器官具有相同的细胞构成和基本连接,并且它们在体外培养环境下能够长时间存活,分化形成多种构成大脑皮层的细胞类型,使科研人员应用这些类器官进行对比性实验研究和药物筛选成为可能。
    利用这项研究中优化的方法,研究人员可以从神经精神疾病患者的干细胞中提取出类器官,或者从含有与特定疾病相关的突变的细胞中提取出工程细胞。Arlotta的实验室目前正在探索自闭症,使用CRISPR/Cas9基因编辑技术来开发针对自闭症的大脑类器官。[2]

    耶鲁大学遗传学副教授In-Hyun Park及其团队宣布,成功创造了大脑中丘脑的类器官,这也预示着脑类器官技术逐渐走向精细化和功能化。
    丘脑是整合感觉信息并将之传递给大脑不同部位的重要集成器。研究人员通过干细胞创造了类器官以模拟大脑的不同区域并评估它们的功能。由于许多神经精神疾病患者的额皮质和丘脑之间的联系存在缺陷,同时丘脑的微观结构也发生改变,所以研究人员将丘脑类器官与大脑的额皮质类器官融合在一起以研究癫痫、自闭症、精神分裂症、抑郁症等疾病。”通过利用直接从病人身上提取的细胞类器官,研究人员可能发现每种疾病背后特殊的大脑结构的变化,可能有助于开发出个性化治疗方法。相关研究结果发表在《Cell Stem Cell》上[3]。

    图片来源:Cell Stem Cell
    其实,像Arlotta教授团队研究中应用的类器官技术,创芯国际生物科技有限公司也完全掌握。创芯国际生物科技有限公司是一家起步较早、技术较为全面的以类器官技术为核心的创新型生物医疗企业。创芯国际生物科技有限公司目前能够培养的肿瘤类器官多达20余种,如肝癌、乳腺、肺癌、鼻咽癌、食管癌、脑胶质瘤、垂体瘤等等,拥有专利十余项,覆盖范围之广,拥有专利数量之多,属国际一流水平。
    同时,创芯国际生物科技有限公司还建立了从类器官培养到类器官鉴定、类器官药敏检测的技术体系。据不完全统计,创芯国际生物科技有限公司自成立以来,仅旗下的部分实验室已收取超过数千例肿瘤样本,开展类器官培养与药敏检测服务成功率高达90%。在保质保量的同时,为临床提供最优的个体化综合治疗指导方案,获得临床医生和患者的高度认可。
    未来,随着类器官技术的不断革新,对于神经精神系统疾病的研究可能会逐渐明朗。创芯国际生物科技有限公司也和世界同仁们一起努力,为神经精神疾病带来曙光。
    参考资料:
    1. Velasco S et al. Individual brain organoids reproducibly form cell diversity of the human cerebral cortex. Nature. 2019 Jun;570(7762):523-527. doi: 10.1038/s41586-019-1289-x. Epub 2019 Jun 5.
    2. Paola Arlotta et al. Individual brain organoids reproducibly form cell diversity of the human cerebral cortex, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1289-x.
    3.In-Hyun Park et al. hESC-Derived Thalamic Organoids Form Reciprocal Projections When Fused with Cortical Organoids. Cell Stem Cell. DOI: doi.org/10.1016/j.stem.2018.12.015


    2楼2019-08-30 10:09
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