類器官技(jì )術
類器官技(jì )術的最新(xīn)進展為(wèi)基礎研究、藥物(wù)研發和患者治療帶來了革命性的可(kě)能(néng)性。
科(kē)學(xué)家們正在探索如何利用(yòng)患者來源的類器官（PDOs）開發和測試針對某些癌症亞型的個性化醫(yī)療和再生醫(yī)學(xué)研究。雖然類器官具(jù)有(yǒu)廣闊的應用(yòng)前景，在藥物(wù)開發中(zhōng)廣泛采用(yòng)類器官技(jì )術仍面臨許多(duō)挑戰，如：質(zhì)量不穩定、産(chǎn)量低、數據采集效率低和數據處理(lǐ)不準确等。
我們采訪了浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院轉化醫(yī)學(xué)方向的助理(lǐ)教授：何康信博士，與他(tā)共同探讨了類器官技(jì )術的發展現狀。
通過産(chǎn)學(xué)研和工(gōng)程醫(yī)學(xué)協同作(zuò)用(yòng)，何博的轉化醫(yī)學(xué)研究部門利用(yòng)遺傳學(xué)和臨床方法，結合最前沿的類器官技(jì )術，開發和推進學(xué)術研究、藥物(wù)開發、診斷和臨床應用(yòng)。這樣的類器官研究以及通過協同作(zuò)用(yòng)解決類器官應用(yòng)面臨的挑戰正在為(wèi)學(xué)術研究、藥物(wù)開發、診斷和臨床應用(yòng)提供長(cháng)期支持。
"類器官類與人體(tǐ)的生理(lǐ)功能(néng)和疾病機制具(jù)有(yǒu)相似的特性，可(kě)用(yòng)于助力創新(xīn)藥物(wù)高質(zhì)量開發和輔助診斷，"何博士解釋說。"類器官是自體(tǐ)再生醫(yī)學(xué)中(zhōng)最有(yǒu)前景的細胞來源之一。
類器官批量擴增與高通量分(fēn)析一站式解決方案
1、最快2周 幫您迅速建立腫瘤類器官模型
2、在預測患者對靶向藥物(wù)或化療的反應方面，靈敏度100%，特異性93%，陽性預測值88%，陰性預測值100%
抗腫瘤藥物(wù)篩選
何博利用(yòng)源自患者的類器官（PDOs）開發了一個高通量藥物(wù)篩選平台，以确定針對個别患者的最佳治療方法。"類器官組織是一種理(lǐ)想的體(tǐ)外模型，将取代細胞系和動物(wù)模型以及藥物(wù)開發中(zhōng)90%的人體(tǐ)試驗。類器官有(yǒu)助于個性化醫(yī)療中(zhōng)抗腫瘤藥物(wù)選擇的決策過程"。
高通量藥物(wù)篩選是藥物(wù)開發中(zhōng)常用(yòng)的技(jì )術之一，而成像分(fēn)析方法又(yòu)是高通量藥物(wù)篩選中(zhōng)常被使用(yòng)的工(gōng)具(jù)。PDO的使用(yòng)給原有(yǒu)的細胞培養和應用(yòng)平台增加了一些挑戰，同時也給數據采集和數據/圖像處理(lǐ)帶來了困難。何博解釋說，團隊在建立PDO高通量平台時面臨的挑戰主要有(yǒu)如下兩方面：
* 三維（3D）類器官的結構比二維細胞培養的結構大得多(duō)，傳統顯微攝影技(jì )術無法完全滿足3D類器官的觀察需求
* 沒有(yǒu)可(kě)用(yòng)的工(gōng)具(jù)來幫助有(yǒu)效追蹤某些類器官和孔闆中(zhōng)每個孔的類器官的變化
“類器官有(yǒu)助于個性化醫(yī)療中(zhōng)抗腫瘤藥物(wù)選擇的決策過程” - 何博
類器官成像挑戰
為(wèi)了找到滿足成像和跟蹤需求的解決方案，何博考慮了各種類器官成像和分(fēn)析儀器。"首先，我考慮過配備電(diàn)荷耦合器件（CCD）的傳統倒置顯微鏡，但是，在個人電(diàn)腦上做手動重命名(míng)圖像文(wén)件非常耗時，通常拍攝一塊96孔闆需要一個小(xiǎo)時"。
他(tā)曾考慮過複雜的高内涵成像儀器，但這些儀器對他(tā)的研究來說過于複雜，而且價格昂貴。"就我的研究需要而言，Castor S以極具(jù)成本效益和節省時間的優勢，滿足了我們對類器官形态監測的需要"。
艾力特公(gōng)司提供的Countstar Castor S2 高通量智能(néng)細胞分(fēn)析儀使何博能(néng)夠在幾分(fēn)鍾内完成藥物(wù)處理(lǐ)前的類器官生長(cháng)狀态分(fēn)析和藥物(wù)處理(lǐ)期間類器官的形态變化監測。
無需人工(gōng)幹預，多(duō)孔闆中(zhōng)的所有(yǒu)類器官都能(néng)始終獲得清晰的圖像。人工(gōng)智能(néng)驅動的圖像處理(lǐ)算法能(néng)從複雜的背景中(zhōng)準确識别類器官，并在30分(fēn)鍾内生成96孔闆上單個類器官的全面形态數據。這樣就能(néng)獲得詳細的藥物(wù)反應數據，為(wèi)最佳個性化藥物(wù)治療提供建議。
"Castor S讓我能(néng)夠以非常經濟且高效的方式監測類器官的形态變化。我們可(kě)以随時方便獲得清晰的圖像，人工(gōng)智能(néng)也可(kě)幫助我以合适的視覺和數據形式識别器官形态及其變化。”
類器官生長(cháng)監測
Castor S 使我能(néng)夠以一種非常經濟有(yǒu)效的方式監測類器官的形态變化 – 何博
類器官在藥物(wù)研發中(zhōng)的展望
何博說："類器官組織是一種理(lǐ)想的體(tǐ)外模型，最終将取代大多(duō)數細胞系和動物(wù)模型以及藥物(wù)開發中(zhōng)的人體(tǐ)試驗。類器官有(yǒu)助于個性化醫(yī)療中(zhōng)抗腫瘤藥物(wù)選擇的決策過程，作(zuò)為(wèi)一種細胞來源，類器官可(kě)以更好地支持再生醫(yī)學(xué)的發展。在藥物(wù)研發中(zhōng)，類器官是高通量篩選試驗中(zhōng)動物(wù)模型的有(yǒu)效替代。類器官是器官或組織的三維微型版本，由具(jù)有(yǒu)生長(cháng)潛能(néng)的細胞衍生而來，可(kě)以自我組織和分(fēn)化成三維細胞團，從而反映其體(tǐ)内等同物(wù)的形态和功能(néng)。
類器官培養是一種新(xīn)興的三維細胞培養技(jì )術，目前已經成功開發出來自大腦、肺、心髒、肝髒和腎髒等各種器官和組織的類器官。
與傳統培養方法相比，類器官培養的優點在于保留了親代基因的表達和突變特征的穩定性，在研究中(zhōng)的另一個巨大優勢是可(kě)以在體(tǐ)外保持親代細胞的生物(wù)特性。類器官技(jì )術為(wèi)學(xué)術研究、藥物(wù)開發、診斷和臨床應用(yòng)提供長(cháng)期支持。
