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L'étude de ces organoïdes pourrait aider les chercheurs à développer et à tester de nouveaux traitements pour le cancer du pancréas, l'un des sorts de cancer les in addition mortels.

Les ingénieurs du MIT, en collaboration avec des scientifiques du Most cancers Study United kingdom Manchester Institute, ont développé une nouvelle façon de cultiver de minuscules répliques du pancréas, en utilisant des cellules pancréatiques saines ou cancéreuses. Leurs nouveaux modèles pourraient aider les chercheurs à développer et à tester des médicaments potentiels pour le most cancers du pancréas, qui est actuellement l’un des kinds de most cancers les as well as difficiles à traiter.

À l’aide d’un gel spécialisé qui imite l’environnement extracellulaire entourant le pancréas, les chercheurs ont pu cultiver des « organoïdes » pancréatiques, leur permettant d’étudier les interactions importantes entre les tumeurs pancréatiques et leur environnement. Contrairement à certains des gels maintenant utilisés pour la croissance des tissus, le nouveau gel MIT est entièrement synthétique, facile à assembler et peut être produit avec une composition cohérente à chaque fois.

« La query de la reproductibilité est une query majeure », déclare Linda Griffith, professeure d’innovation pédagogique à la Faculty of Engineering et professeure de génie biologique et de génie mécanique. “La communauté des chercheurs a cherché des moyens de faire des cultures in addition méthodiques de ces types d’organoïdes, et en particulier de contrôler le microenvironnement.”

Les chercheurs ont également montré que leur nouveau gel peut être utilisé pour cultiver d’autres sorts de tissus, y compris les tissus intestinaux et endométriaux.

Griffith et Claus Jorgensen, chef de groupe au Most cancers Research United kingdom Manchester Institute, sont les auteurs principaux de l’article, qui paraît aujourd’hui dans Mother nature Elements. L’auteur principal est Christopher Under, un ancien étudiant diplômé du Most cancers Study Uk Manchester Institute.

Imiter le microenvironnement

Traditionnellement, les laboratoires ont utilisé un gel dérivé de tissus disponible dans le commerce pour faire pousser des organoïdes dans une boîte de laboratoire. Cependant, comme le gel professional le in addition largement utilisé est un mélange complexe de protéines, de protéoglycanes et de facteurs de croissance dérivés d’une tumeur cultivée chez la souris, il varie d’un good deal à l’autre et contient des composants indésirables, explique Griffith. Il ne permet pas toujours la croissance de plusieurs styles de cellules. Il y a environ 10 ans, le laboratoire de Griffith a commencé à travailler sur la conception d’un gel synthétique qui pourrait être utilisé pour cultiver des cellules épithéliales. ainsi que d’autres cellules de soutien.

Le gel qu’ils ont développé est à foundation de polyéthylène glycol (PEG). En étudiant les propriétés biochimiques et biophysiques de la matrice extracellulaire, qui entoure les organes du corps, les chercheurs ont pu identifier les caractéristiques qu’ils pourraient incorporer dans le gel PEG pour aider les cellules à s’y développer.

La liaison collante entre les ligands et les intégrines permet aux cellules d’adhérer au gel et de previous des organoïdes. Les chercheurs ont découvert que l’incorporation de petits peptides synthétiques dérivés de la fibronectine et du collagène dans leurs gels leur permettait de développer une variété de tissus épithéliaux, y compris le tissu intestinal. ainsi que les cellules immunitaires, peuvent également prospérer dans cet environnement.

Dans la nouvelle étude, Griffith et Jorgensen voulaient voir si le gel pouvait également être utilisé pour soutenir la croissance des organoïdes pancréatiques normaux et des tumeurs pancréatiques. Traditionnellement, il a été difficile de faire pousser du tissu pancréatique de manière à reproduire à la fois les cellules cancéreuses et l’environnement de soutien, vehicle une fois que les cellules tumorales pancréatiques sont retirées du corps, elles perdent leurs features cancéreux distinctifs.

Le laboratoire de Griffith a développé un protocole pour produire le nouveau gel, puis s’est associé au laboratoire de Jorgensen, qui étudie la biologie du cancer du pancréas, pour le tester. Jorgensen et ses étudiants ont pu produire le gel et l’utiliser pour cultiver des organoïdes pancréatiques, en utilisant des cellules pancréatiques saines ou cancéreuses dérivées de souris.

“Nous avons obtenu le protocole de Linda et nous avons reçu les réactifs, puis cela a fonctionné”, explique Jorgensen. “Je pense que cela en dit lengthy sur la robustesse du système et sa facilité de mise en œuvre en laboratoire.”

dit-il. En utilisant ce gel, le laboratoire de Jorgensen a pu comparer les organoïdes pancréatiques aux tissus qu’ils ont étudiés chez des souris vivantes, et ils ont découvert que les organoïdes tumoraux expriment bon nombre des mêmes intégrines que celles observées dans les tumeurs pancréatiques. En outre, d’autres forms de cellules qui entourent normalement les tumeurs, notamment les macrophages (un type de cellules immunitaires) et les fibroblastes (un form de cellules de soutien), ont également pu se développer dans le microenvironnement.

Cellules dérivées du affected person

Les chercheurs ont également montré qu’ils peuvent utiliser leur gel pour faire pousser des organoïdes à partir de cellules cancéreuses du pancréas de clients. Ils pensent que cela pourrait également être utile pour étudier les cancers du poumon, colorectal et autres. De tels systèmes pourraient être utilisés pour analyser remark les médicaments anticancéreux potentiels affectent les tumeurs et leur microenvironnement.

Griffith prévoit également d’utiliser le gel pour faire croître et étudier les tissus de patientes atteintes d’endométriose. Cela peut entraîner des douleurs et parfois l’infertilité.

L’un des avantages du nouveau gel est qu’il est entièrement synthétique et qu’il peut être fabriqué facilement en laboratoire en mélangeant des précurseurs spécifiques, dont le PEG et certains polypeptides. Les chercheurs ont déposé un brevet sur la technologie et sont en prepare de le concéder sous licence à une entreprise qui pourrait produire le gel commercialement.

La recherche a été financée par Cancer Analysis United kingdom, le Rosetrees Trust, un European Investigation Council Consolidator Award, la Nationwide Science Basis, les Nationwide Institutes of Health and fitness et la Defense Advanced Exploration Tasks Company.