Новые разработки и области применения органоидов человека

Технология органоидов открывает уникальные возможности для изучения биологии человека и заболеваний in vitro. Органоиды — это самоорганизующиеся трёхмерные структуры, полученные из плюрипотентных или тканерезидентных стволовых клеток и воспроизводящие ключевые свойства первичных тканей. По сравнению с классическими клеточными линиями органоиды обладают рядом преимуществ. Их можно получать как из здоровых, так и из поражённых тканей, что позволяет изучать механизмы заболеваний и разрабатывать персонализированные методы лечения. Кроме того, органоиды точнее воспроизводят клеточную гетерогенность исходной ткани и позволяют лучше моделировать физиологию и патофизиологию человека. Несмотря на ценные результаты, полученные с помощью существующих органоидов, такие модели по своей природе редукционистские и не отражают всей сложности тканей человека. Поэтому исследования переходят к моделям нового поколения, которые точнее воспроизводят сложные межклеточные взаимодействия, архитектуру тканей и сигналы микроокружения, лежащие в основе биологии человека и заболеваний. В этом обзоре описаны ограничения и проблемы существующих систем органоидов, рассмотрены последние достижения, направленные на повышение их сложности, и обсуждаются инновации, способствующие внедрению органоидов в клиническую практику. Основное внимание уделено органоидам, полученным из тканевых стволовых клеток человека; при необходимости они сопоставляются с органоидами из плюрипотентных стволовых клеток. В заключение выделены ключевые факторы и нерешённые проблемы, связанные с разработкой органоидов следующего поколения.