类器官是什么?

经过多年的研究,如今科学家们可以从病人体内取出一些细胞,放在培养皿中,培养出所谓的“类器官”,而类器官就是一种三维的微器官,与来源组织和器官高度相似,这一切都可以在实验室中完成。类器官可以说是神奇的“多面手”,它能够让我们更好地理解生物发育,同时帮助我们治愈疾病。

有了类器官,研究人员可以深入观察人体的变化、检验药物的功能以及发展实验室层面的再生治疗法。

这些由大量细胞簇聚而成的类器官,虽然在很多方面能模拟真实器官内部结构,但某些与真实器官功能和发育紧密相关的结构特性至今还无法拥有,如缺乏血管系统,这是人体器官生长发育中获取能量的重要结构。因此,目前为止,类器官还不能称为真实器官的“缩小版”,仍然是微型和简单的器官模型。

在精准医学时代,对单个患者肿瘤的分子分析(molecular profiling)被用于鉴定这个患者体内的癌症驱动基因突变。这种知识可能有助医生选择最好的药物来抵抗癌症,但是这种分析并不总是能够预测患者对特定疗法作出的反应。

类器官(organoid)的最大优势在于它们本质上是患者肿瘤的化身。它们能够长到直径大约1mm,在外形上类似于患者肿瘤,而且具有很多相同的分子和遗传特征。重要的是,随着时间的推移,它们会产生遗传变化,这一现象被称作克隆进化(clonal evolution)。克隆进化是肿瘤进展和耐药性的一个主要的促进因素。

但是构建任何一种类型的类器官面临的最大挑战是确定让患者肿瘤细胞在培养皿中形成微小的肿瘤类器官所需的营养物、生长因子和组织培养技术。对不同的癌症类型而言,这些确切的条件存在着很大的差异。

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