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类器官的未来发展是什么?

更新时间:2023-08-01 09:55:54       点击次数:731

1、国家政策推动

2021年1月28日,科技部下发的《关于对“十四五”国家重点研发计划6个重点专项2021年度项目申报指南征求意见的通知》中,把“基于类器官的恶性肿瘤疾病模型”列为“十四五”国家重点研发计划中首批启动重点专项任务。另外,“十四五”国家重点研发计划中重点指出,类器官作为一项重大的技术突破被用于疾病模型的建立中,且可用于研究病理状态下干细胞变异、异质性及其发生机理,挖掘疾病诊疗的新靶标,探索诊疗新策略。类器官技术在未来将有非常大的应用价值和发展前景。


2、类器官技术发展

传统制备法,是一种依赖于生长因子的3D培养技术,有其局限性(比如对类器官及局部环境的控制不够精确)。此外,传统制备法不能很好地复制器官发展过程中复杂又动态的微环境,而这种微环境恰恰是器官形成的有利因素,这就使得获取更完整的类似体内器官发展的类器官过程困难重重。


目前前沿的便是,由器官芯片技术与类器组合成的“类器官芯片”技术。类器官不是唯一,多模型的整合才是王道,基于原位组织和动物模型的研究仍将是生物医学研究的金标准。


类器官已经成为一种吸引人、易于从多能干细胞系复制的人体外组织模型,但是,以大脑类器官为例,其与原位细胞类型之间仍存在着很多差异,从而可能会混淆人们对内源性脑功能的认识,并可能提出关于神经病理学的误导性假设,最终可能误导治疗方法。这就需要对原位组织中的每一种细胞特性进行深入的了解和表征,包括通过结合转录组、表观基因组和蛋白质丰度等方法来表征的细胞类型;包括空间组织、形态和物理连接性参数的细胞结构组织;以及包括代谢状态和电生理在内的细胞和组织功能指标。


在今天,类器官尚且无法独当一面,而未来,类器官也不需独当一面,多模型的整合才是研究的最佳方案。展望未来,类器官研究前景巨大。类器官高度仿真的疾病模型有望继续在精准医疗、再生医学等领域取得新的进展。同时,“ 类器官+”,有望给类器官研究带来新的增长点。与活体实时成像技术结合的类器官技术有望让人们第一次实时观察到人早期发育过程;与生物3D打印相结合,有望实现基于类器官的功能性治疗;与“人类细胞图谱 (Human Cell Atlas, HCA)”技术结合,类器官细胞图谱将推进病加速包括罕见遗传病、复杂多因素疾病、精准肿瘤治疗等以疾病为中心的研究。

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