美國(guó)開(kāi)發(fā)“類(lèi)器官”新技術(shù) 能“搭建”出人體組織模型
美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校(UCSF)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種制造“類(lèi)器官”(Organoid)的新技術(shù),能把人類(lèi)細(xì)胞作為生物“積木”,搭建出更精確的人體組織微模型。這些微型組織可用于篩選藥物,研究組織結(jié)構(gòu)特征對(duì)器官生長(zhǎng)或癌變的影響,還有助于將來(lái)培養(yǎng)出完整的人體器官。
據(jù)有關(guān)媒體報(bào)道,“類(lèi)器官”技術(shù)也被稱(chēng)為“DNA編程的細(xì)胞組裝”(DPAC),能讓研究人員設(shè)計(jì)制造出上千種類(lèi)器官細(xì)胞陣列,例如,只要幾小時(shí)就能造出來(lái)人類(lèi)乳腺模型。
論文高級(jí)作者、UCSF藥物化學(xué)副教授澤伍·伽特納說(shuō):“我們能利用各種細(xì)胞進(jìn)行編程,讓它們定向生長(zhǎng),控制細(xì)胞之間的‘對(duì)話(huà)’和彼此接觸活動(dòng)。這些細(xì)胞遵守最初編程制定的軌跡互相作用,四處擴(kuò)展,逐漸發(fā)育成組織。”
研究人員發(fā)表在雜志上的論文稱(chēng),為限定類(lèi)器官的3D結(jié)構(gòu),他們利用熟悉的DNA分子,并把單鏈DNA小片插在每個(gè)細(xì)胞外膜,既作為一種分子搭扣,又是一種“條形碼”,指定了每個(gè)細(xì)胞在類(lèi)器官里的位置。帶有互補(bǔ)DNA鏈的兩個(gè)細(xì)胞生長(zhǎng)接觸后,會(huì)很快扣在一起。如果DNA序列不匹配,細(xì)胞就會(huì)繼續(xù)浮動(dòng)。細(xì)胞還可以用多套DNA跟多個(gè)“搭檔”相連。
伽特納團(tuán)隊(duì)還給多套細(xì)胞連接特殊“搭檔”,把細(xì)胞一層層壘起來(lái),不僅能造出像乳腺這樣的復(fù)雜組織,還能把癌變細(xì)胞加入到類(lèi)器官的不同部分進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以觀察其效果。
團(tuán)隊(duì)研究生邁克爾·托德亨特說(shuō):“這項(xiàng)技術(shù)讓我們能在培養(yǎng)皿中造出簡(jiǎn)單的組織模型,無(wú)需在人類(lèi)身上做實(shí)驗(yàn),就能探索復(fù)雜人體組織的問(wèn)題。”
“今后,我們會(huì)采集癌癥病人乳腺不同部分的樣本,做出她們自己的組織模型,作為個(gè)體化藥物篩選平臺(tái)。” 伽特納說(shuō),將來(lái)有望利用該技術(shù)制造出功能性人體組織,如肺、腎、神經(jīng)線路等。





