با استفاده از تکنولوژی نوین اندام های کوچک سه بعدی که ارگانوید نامیده می شوند، دانشمندان در حال نزدیک شدن به درک جزئیات مسیر مکانیکی چگونگی تشکیل سلول های بنیادی و حفظ بافت های پیچیده مانند اندام می شوند.

در طی کشت سلول، ارگانوئید های حاصل از سازماندهی خود بخودی سلول های بنیادی به طور فعال به تکثیر سلول های بنیادی و تمایز به انواع سلول های بالغ می پردازند. شیب سیگنالینگ از طریق ظهور انواع سلول های ترشحی بالغ ایجاد می شود که به ادامه تجدید و گسترش جمعیت سلول های بنیادی و پایداری کنام سلول های بنیادی می انجامد.

ارگانویدها را می توان هم از سلول های بنیادی بالغ و یا از سلول های بنیادی پرتوان تشکیل داد و به چگونگی تشکیل اندام ها در طی تکوین و مکانیزم های حفظ و پایداری بافت های بالغ دست یافت.

ارگانوئید های چیستند؟

اصطلاح ارگانوئید اولین بار در اواسط دهه 60 میلادی برای توصیف مجموعه های سلولی مشاهده شده در فرآیند تفکیک و تجمیع مجدد سلول ها در بیولوژی تکوین کلاسیک به کار برده شد.

به منظور حفظ از انواع سلول های کلیدی و ساختارها، ارگانویدها یک سیستم مدل فیزیولوژیکی مرتبط با شرایط مشاهده شده در اندام را در اختیار ما قرار می دهند. تا به امروز، ارگانویدهایی از مغز، شبکیه چشم، معده، ریه، کبد، پانکراس، روده کوچک، روده بزرگ، و کلیه در میان بافت های دیگر ساخته شده است.

چرا با ارگانویدهای کار می کنند؟

ارگانوئید ها خود را به عنوان یک تکنولوژی بسیار ارزشمند و مکمل برای مطالعات حیوانی و کشت های دو بعدی مطرح کرده اند.

گرچه روش های گسترده ای برای دستکاری و بهینه سازی کشت های دو بعدی وجود دارد، آنها اغلب فاقد مکمل کاملی از انواع سلول تمایز یافته که در داخل بدن مشاهده می شوند و قابلیت تکثیر و نگهداری در شرایط آزمایشگاهی را دارند هستند. علاوه بر این، مدل های حیوانی اغلب آنچه در بدن انسان می گذرد را منعکس نمی کنند و در نتیجه آزمایش های اضافی و غیر ضروری موجب قربانی شدن بی مورد حیوانات می شود.

ارگانوئیدها هم شرایط پیچیدگی سلولی و هم ابزاری برای دستکاری های لازم را فراهم می اورند. ویرایش دقیق ژنوم می تواند از طریق استفاده از فناوری CRISPER/CAS9 برای اصلاح تغییرات خاص ژنتیکی در ارگانوئید ها به کار گرفته شود. علاوه  بر این به کمک این سیستم می توان مطالعه بر روی مدل های ارگانوئید مغزی که توسط عوامل عفونی مثل باکتری ها و ویروس ها را انجام داد که مطالعه بر روی عفونت حاصل از ویروس زیکا از جمله آن هاست. ارگانویدهای پتانسیل این را دارند که برای تکمیل و یا کاهش مطالعات حیوانی در طول آزمایشات اولیه و صرفه جویی در منابع و زمان بری ازمایشات مورد استفاده قرار گیرند.

به مانند روش های جدید و پیشرفت بهینه سازی های شرایط کشت ، ارگانویدها به طور فزاینده ای به عنوان یک ابزار ارزشمند برای تکمیل تکنیک های موجود شناخته شده است.

مرجع:

1 – Biotechin Asia