Organoide: diferència entre les revisions

Un '''organoid''', informalment també conegut com a '''miniòrgan''',<ref>{{Ref-publicació|cognom=Miravalls|nom=Julio|article=Organoides, la 'fábrica' de tejido humano|publicació=EL MUNDO|llengua=castellà|url=http://www.elmundo.es/economia/2017/07/24/5975be36468aeb37548b4629.html|data=03-08-2017|pàgines=|citació=El proceso para generar un mini-órgano requiere unos 10 días y el resultado es un tejido de unos milímetros.}}</ref> és un [[Òrgan (anatomia)|òrgan]] [[tridimensional]] ''mínim'' crescut [[in vitro]]. La tècnica per créixer organoids ràpidament des de principis del 2010, i poc després ja va ser considerat un dels avenços científics més significatius del moment.<ref>{{Cite ref-web|lastcognom=Kerry Grens|titletítol=2013’s Big Advances in Science|url=http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/38747/title/2013-s-Big-Advances-in-Science/|publishereditor=''[[The Scientist]]''|accessdateconsulta=26 Decemberdesembre 2013|datedata=December 24, desembre 2013}}</ref>

El 2008 Yoshiki Sasai i el seu equip a l'institut RIKEN van demostrar que les [[Cèl·lula mare|cèl·lules mare]] poden agrupar-se en boles de cèl·lules [[Neurona|neuronals]] que poden organitzar-se en capes diferenciades.<ref>{{Cite ref-web|lastcognom=[[Ed Yong]]|titletítol=Lab-Grown Model Brains|url=http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/37262/title/Lab-Grown-Model-Brains/|publishereditor=''[[The Scientist]]''|accessdateconsulta=26 Decemberdesembre 2013|datedata=August 28, agost 2013}}</ref> El 2009 el Laboratori de Hans Clevers a l'Institut Hubrecht i el Centre Mèdic Universitari d'Utrecht, als Països Baixos, van demostrar que només a partir de cèl·lules mare LGR5 podien generar estructures velloses sense caldre una base [[Mesènquima|mesenquimal]].<ref name="pmid19329995">{{Cite journalref-publicació|doi=10.1038/nature07935|pmid=19329995|titletítol=Single Lgr5 stem cells build crypt–villus structures in vitro without a mesenchymal niche|journalpublicació=Nature|volumevolum=459|issueexemplar=7244|pagespàgines=262–5|yearany=2009|last1cognom1=Sato|first1nom1=Toshiro|last2cognom2=Vries|first2nom2=Robert G.|last3cognom3=Snippert|first3nom3=Hugo J.|last4cognom4=Van De Wetering|first4nom4=Marc|last5cognom5=Barker|first5nom5=Nick|last6cognom6=Stange|first6nom6=Daniel E.|last7cognom7=Van Es|first7nom7=Johan H.|last8cognom8=Abo|first8nom8=Arie|last9cognom9=Kujala|first9nom9=Pekka|last10=Peters|first10=Peter J.|last11=Clevers|first11=Hans|bibcode=2009Natur.459..262S}}</ref>

El 2013, Madeline Lancaster a l'Acadèmia austríaca de Ciències va establir un protocol per al cultiu d'organoids cerebrals derivats de cèl·lules mare per tal d'imitar l'organització cel·lular del cervell humà en desenvolupament.<ref>{{Cite journalref-publicació|last1cognom1=Chambers|first1nom1=Stuart M.|last2cognom2=Tchieu|first2nom2=Jason|last3cognom3=Studer|first3nom3=Lorenz|titletítol=Build-a-Brain|journalpublicació=Cell Stem Cell|datedata=October octubre 2013|volumevolum=13|issueexemplar=4|pagespàgines=377–8|pmid=24094317|doi=10.1016/j.stem.2013.09.010}}</ref> El 2014, Artem Shkumatov et al. A la Universitat d'Illinois a Urbana-Champaign va demostrar que podien crear-se organoids cardiovasculars a partir de cèl·lules d'ES modulant la rigidesa del substrat al qual s'adherien. La rigidesa fisiològica promovia la tridimensionalitat dels EBs i la diferenciació cardiomiogènica.<ref name="pmid24732893">{{Cite journalref-publicació|pmc=3986240|doi=10.1371/journal.pone.0094764|pmid=24732893|author1autor1=Shkumatov|first1nom1=A|titletítol=Matrix Rigidity-Modulated Cardiovascular Organoid Formation from Embryoid Bodies|journalpublicació=PLoS ONE|volumevolum=9|issueexemplar=4|pagespàgines=e94764|last2cognom2=Baek|first2nom2=K|last3cognom3=Kong|first3nom3=H|yearany=2014|bibcode=2014PLoSO...994764S}}</ref>

Takebe et al. va demostrar un mètode generalitzat per a miniorgans formats a partir de teixits diversos combinant progenitors específics de teixits derivades de cèl·lules mare pluripotents o mostres de teixit pertinent amb cèl·lules mare endotelials i mesenquimals (MSC). Es va suggerir que els teixits menys madurs, o els miniòrgans, generats a partir del principi de condensació autoorganitzada podria ser l'aproximació més eficaç cap a la reconstitució de funcions d'òrgan madur després d'un [[trasplantament]], més que no condensats generats de cèl·lules d'una etapa més avançada<ref>{{Cite journalref-publicació|last1cognom1=Takebe|first1nom1=T.|last2cognom2=Enomura|first2nom2=M.|last3cognom3=Yoshizawa|first3nom3=E.|last4cognom4=Kimura|first4nom4=M.|last5cognom5=Koike|first5nom5=H.|last6cognom6=Ueno|first6nom6=Y.|last7cognom7=Taniguchi|first7nom7=H.|yearany=2015|titletítol=Vascularized and Complex Organ Buds from Diverse Tissues via Mesenchymal Cell-Driven Condensation|url=http://www.cell.com/cell-stem-cell/abstract/S1934-5909(15)00115-0|journalpublicació=Cell stem cell|volumevolum=16|issueexemplar=5|pagespàgines=556–565|doi=10.1016/j.stem.2015.03.004}}</ref>

* Organoid tiroïdeu<ref name="pmid10614741">{{Cite journalref-publicació|doi=10.3109/08830189909043021|pmid=10614741|titletítol=T-Cell Receptors and Autoimmune Thyroid Disease—Signposts for T-Cell-Antigen Driven Diseases|journalpublicació=International Reviews of Immunology|volumevolum=18|issueexemplar=1–2|pagespàgines=111–40|yearany=1999|last1cognom1=Martin|first1nom1=Andreas|last2cognom2=Barbesino|first2nom2=Giuseppe|last3cognom3=Davies|first3nom3=Terry F.}}</ref>

* Organoid hepàtic<ref name="pmid25533785">{{Cite journalref-publicació|pmc=4313365|doi=10.1016/j.cell.2014.11.050|pmid=25533785|yearany=2015|author1autor1=Huch|first1nom1=M|titletítol=Long-Term Culture of Genome-Stable Bipotent Stem Cells from Adult Human Liver|journalpublicació=Cell|volumevolum=160|issueexemplar=1–2|pagespàgines=299–312|last2cognom2=Gehart|first2nom2=H|last3cognom3=Van Boxtel|first3nom3=R|last4cognom4=Hamer|first4nom4=K|last5cognom5=Blokzijl|first5nom5=F|last6cognom6=Verstegen|first6nom6=M. M.|last7cognom7=Ellis|first7nom7=E|last8cognom8=Van Wenum|first8nom8=M|last9cognom9=Fuchs|first9nom9=S. A.|last10=De Ligt|first10=J|last11=Van De Wetering|first11=M|last12=Sasaki|first12=N|last13=Boers|first13=S. J.|last14=Kemperman|first14=H|last15=De Jonge|first15=J|last16=Ijzermans|first16=J. N.|last17=Nieuwenhuis|first17=E. E.|last18=Hoekstra|first18=R|last19=Strom|first19=S|last20=Vries|first20=R. R.|last21=Van Der Laan|first21=L. J.|last22=Cuppen|first22=E|last23=Clevers|first23=H}}</ref>

* Organoid pancreàtic<ref name="pmid24045232">{{Cite journalref-publicació|pmc=3801438|doi=10.1038/emboj.2013.204|pmid=24045232|yearany=2013|author1autor1=Huch|first1nom1=M|titletítol=Unlimited in vitro expansion of adult bi-potent pancreas progenitors through the Lgr5/R-spondin axis|journalpublicació=The EMBO Journal|volumevolum=32|issueexemplar=20|pagespàgines=2708–2721|last2cognom2=Bonfanti|first2nom2=P|last3cognom3=Boj|first3nom3=S. F.|last4cognom4=Sato|first4nom4=T|last5cognom5=Loomans|first5nom5=C. J.|last6cognom6=Van De Wetering|first6nom6=M|last7cognom7=Sojoodi|first7nom7=M|last8cognom8=Li|first8nom8=V. S.|last9cognom9=Schuijers|first9nom9=J|last10=Gracanin|first10=A|last11=Ringnalda|first11=F|last12=Begthel|first12=H|last13=Hamer|first13=K|last14=Mulder|first14=J|last15=Van Es|first15=J. H.|last16=De Koning|first16=E|last17=Vries|first17=R. G.|last18=Heimberg|first18=H|last19=Clevers|first19=H}}</ref>

* Organoid gàstric<ref name="pmid24120136">{{Cite journalref-publicació|pmc=4094146|doi=10.1016/j.cell.2013.09.008|pmid=24120136|yearany=2013|author1autor1=Stange|first1nom1=D. E.|titletítol=Differentiated Troy+ chief cells act as 'reserve' stem cells to generate all lineages of the stomach epithelium|journalpublicació=Cell|volumevolum=155|issueexemplar=2|pagespàgines=357–368|last2cognom2=Koo|first2nom2=B. K.|last3cognom3=Huch|first3nom3=M|last4cognom4=Sibbel|first4nom4=G|last5cognom5=Basak|first5nom5=O|last6cognom6=Lyubimova|first6nom6=A|last7cognom7=Kujala|first7nom7=P|last8cognom8=Bartfeld|first8nom8=S|last9cognom9=Koster|first9nom9=J|last10=Geahlen|first10=J. H.|last11=Peters|first11=P. J.|last12=Van Es|first12=J. H.|last13=Van De Wetering|first13=M|last14=Mills|first14=J. C.|last15=Clevers|first15=H}}</ref>

* Organoid epitelial<ref name="pmid19329995">{{Cite journalref-publicació|doi=10.1038/nature07935|pmid=19329995|titletítol=Single Lgr5 stem cells build crypt–villus structures in vitro without a mesenchymal niche|journalpublicació=Nature|volumevolum=459|issueexemplar=7244|pagespàgines=262–5|yearany=2009|last1cognom1=Sato|first1nom1=Toshiro|last2cognom2=Vries|first2nom2=Robert G.|last3cognom3=Snippert|first3nom3=Hugo J.|last4cognom4=Van De Wetering|first4nom4=Marc|last5cognom5=Barker|first5nom5=Nick|last6cognom6=Stange|first6nom6=Daniel E.|last7cognom7=Van Es|first7nom7=Johan H.|last8cognom8=Abo|first8nom8=Arie|last9cognom9=Kujala|first9nom9=Pekka|last10=Peters|first10=Peter J.|last11=Clevers|first11=Hans|bibcode=2009Natur.459..262S}}</ref><ref name="pmid17934449">{{Cite journalref-publicació|doi=10.1038/nature06196|pmid=17934449|titletítol=Identification of stem cells in small intestine and colon by marker gene Lgr5|journalpublicació=Nature|volumevolum=449|issueexemplar=7165|pagespàgines=1003–7|yearany=2007|last1cognom1=Barker|first1nom1=Nick|last2cognom2=Van Es|first2nom2=Johan H.|last3cognom3=Kuipers|first3nom3=Jeroen|last4cognom4=Kujala|first4nom4=Pekka|last5cognom5=Van Den Born|first5nom5=Maaike|last6cognom6=Cozijnsen|first6nom6=Miranda|last7cognom7=Haegebarth|first7nom7=Andrea|last8cognom8=Korving|first8nom8=Jeroen|last9cognom9=Begthel|first9nom9=Harry|last10=Peters|first10=Peter J.|last11=Clevers|first11=Hans|bibcode=2007Natur.449.1003B}}</ref>

* Organoid pulmonar<ref>{{Cite journalref-publicació|titletítol=Lung Stem Cell Differentiation in Mice Directed by Endothelial Cells via a BMP4-NFATc1-Thrombospondin-1 Axis|url=http://www.cell.com/article/S0092867414000099/abstract|journalpublicació=Cell|issn=0092-8674|pmc=3951122|pmid=24485453|pagespàgines=440–455|volumevolum=156|issueexemplar=3|doi=10.1016/j.cell.2013.12.039|firstnom=Joo-Hyeon|lastcognom=Lee|first2nom2=Dong Ha|last2cognom2=Bhang|first3nom3=Alexander|last3cognom3=Beede|first4nom4=Tian Lian|last4cognom4=Huang|first5nom5=Barry R.|last5cognom5=Stripp|first6nom6=Kenneth D.|last6cognom6=Bloch|first7nom7=Amy J.|last7cognom7=Wagers|first8nom8=Yu-Hua|last8cognom8=Tseng|first9nom9=Sandra|last9cognom9=Ryeom}}</ref>

* Organoid renal<ref>{{Cite journalref-publicació|titletítol=Kidney organoids from human iPS cells contain multiple lineages and model human nephrogenesis|url=http://www.nature.com/doifinder/10.1038/nature15695|journalpublicació=Nature|pagespàgines=564–568|volumevolum=526|issueexemplar=7574|doi=10.1038/nature15695|firstnom=Minoru|lastcognom=Takasato|first2nom2=Pei X.|last2cognom2=Er|first3nom3=Han S.|last3cognom3=Chiu|first4nom4=Barbara|last4cognom4=Maier|first5nom5=Gregory J.|last5cognom5=Baillie|first6nom6=Charles|last6cognom6=Ferguson|first7nom7=Robert G.|last7cognom7=Parton|first8nom8=Ernst J.|last8cognom8=Wolvetang|first9nom9=Matthias S.|last9cognom9=Roost}}</ref><ref>{{Cite journalref-publicació|last1cognom1=Freedman|first1nom1=BS|last2cognom2=Brooks|first2nom2=CR|last3cognom3=Lam|first3nom3=AQ|last4cognom4=Fu|first4nom4=H|last5cognom5=Morizane|first5nom5=R|last6cognom6=Agrawal|first6nom6=V|last7cognom7=Saad|first7nom7=AF|last8cognom8=Li|first8nom8=MK|last9cognom9=Hughes|first9nom9=MR|last10=Werff|first10=RV|last11=Peters|first11=DT|last12=Lu|first12=J|last13=Baccei|first13=A|last14=Siedlecki|first14=AM|last15=Valerius|first15=MT|last16=Musunuru|first16=K|last17=McNagny|first17=KM|last18=Steinman|first18=TI|last19=Zhou|first19=J|last20=Lerou|first20=PH|last21=Bonventre|first21=JV|titletítol=Modelling kidney disease with CRISPR-mutant kidney organoids derived from human pluripotent epiblast spheroids.|journalpublicació=Nature communications|datedata= 23 Octoberoctubre 2015|volumevolum=6|pagespàgines=8715|pmid=26493500|doi=10.1038/ncomms9715}}</ref><ref>{{Cite journalref-publicació|titletítol=Nephron organoids derived from human pluripotent stem cells model kidney development and injury.|url=http://www.nature.com/nbt/journal/v33/n11/abs/nbt.3392.html?lang=en|journalpublicació=Nature Biotechnology|pagespàgines=1193–1200|volumevolum=33|issueexemplar=11|doi=10.1038/nbt.3392|firstnom=Ryuji|lastcognom=Morizane|first2nom2=Albert|last2cognom2=Lam|first3nom3=Benjamin|last3cognom3=Freedman|first4nom4=Seiji|last4cognom4=Kishi|first5nom5=Todd|last5cognom5=Valerius|first6nom6=Joseph|last6cognom6=Bonventre}}</ref>

* Embrionari (''Gastruloids'')<ref>{{Cite journalref-publicació|titletítol=Symmetry breaking, germ layer specification and axial organisation in aggregates of mouse embryonic stem cells|url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25371360|journalpublicació=Development (Cambridge, England)|datedata=2014-11-01|issn=1477-9129|pmc=4302915|pmid=25371360|pagespàgines=4231–4242|volumevolum=141|issueexemplar=22|doi=10.1242/dev.113001|firstnom=Susanne C.|lastcognom=van den Brink|first2nom2=Peter|last2cognom2=Baillie-Johnson|first3nom3=Tina|last3cognom3=Balayo|first4nom4=Anna-Katerina|last4cognom4=Hadjantonakis|first5nom5=Sonja|last5cognom5=Nowotschin|first6nom6=David A.|last6cognom6=Turner|first7nom7=Alfonso|last7cognom7=Martinez Arias}}</ref><ref>{{Cite journalref-publicació|titletítol=Organoids and the genetically encoded self-assembly of embryonic stem cells|url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26666846|journalpublicació=BioEssays: News and Reviews in Molecular, Cellular and Developmental Biology|datedata=2016-02-01|issn=1521-1878|pmid=26666846|pagespàgines=181–191|volumevolum=38|issueexemplar=2|doi=10.1002/bies.201500111|firstnom=David A.|lastcognom=Turner|first2nom2=Peter|last2cognom2=Baillie-Johnson|first3nom3=Alfonso|last3cognom3=Martinez Arias}}</ref>

Els organoids proporcionen una oportunitat per a crear models cel·lulars de malalties humana, els quals poden ser estudiats en el laboratori per a millor la comprensió de les causes de la malaltia i identificar tractaments possibles. Com a exemple, l'edició del genoma amb el sistema [[CRISPR]] va aplicar-se a cèl·lules mare pluripotents per tal d'introduir mutacions específiques en gens implicats en dues malalties renals: la [[poliquistosi renal]] i la glomerulosclerosis segmental focal.<ref name="Plantilla">{{Cite journalref-publicació|last1cognom1=Freedman|first1nom1=BS|last2cognom2=Brooks|first2nom2=CR|last3cognom3=Lam|first3nom3=AQ|last4cognom4=Fu|first4nom4=H|last5cognom5=Morizane|first5nom5=R|last6cognom6=Agrawal|first6nom6=V|last7cognom7=Saad|first7nom7=AF|last8cognom8=Li|first8nom8=MK|last9cognom9=Hughes|first9nom9=MR|last10=Werff|first10=RV|last11=Peters|first11=DT|last12=Lu|first12=J|last13=Baccei|first13=A|last14=Siedlecki|first14=AM|last15=Valerius|first15=MT|last16=Musunuru|first16=K|last17=McNagny|first17=KM|last18=Steinman|first18=TI|last19=Zhou|first19=J|last20=Lerou|first20=PH|last21=Bonventre|first21=JV|titletítol=Modelling kidney disease with CRISPR-mutant kidney organoids derived from human pluripotent epiblast spheroids.|journalpublicació=Nature communications|datedata= 23 Octoberoctubre 2015|volumevolum=6|pagespàgines=8715|pmid=26493500}}</ref> Aquestes cèl·lules mare pluripotents modificades amb CRISPR van ser cultivades com un miniòrgan renal, que va arribar a exhibir els fenotips associats a la malaltia. Paral·lelament, aquests fenotips no es presentaven en aquells organoids que sense mutacions CRISPR.<ref name="Plantilla"/> Aquests experiments demostren l'ús d'organoids com a models més complexos de malalties en el laboratori, anant un pas més enllà dels teixits cultivats en un [[placa de petri]].

* {{cite journal ref-publicació| last1 cognom1= Willyard | first1 nom1= Cassandra | year any= 2015 | title títol= The boom in mini stomachs, brains, breasts, kidneys and more | url = http://www.nature.com/news/the-boom-in-mini-stomachs-brains-breasts-kidneys-and-more-1.18064 | journal publicació= Nature | volume volum= 523 | issue exemplar= | pages pàgines= 520–522 | doi = 10.1038/523520a }}