Monitoramento do efeito de componentes do meio no crescimento e diferenciação de organoides de divertículo hepático derivados de células iPS humanas usando o sistema de monitoramento de incubação Olympus Provi™ CM20
Introdução
Em pesquisas da biologia do desenvolvimento, os organoides são usados para compreender a organogênese. Já em pesquisas de descoberta de medicamentos, eles servem para elucidar o mecanismo patogênico de doenças e encontrar um tratamento eficaz. A otimização das condições de cultura, como fatores de crescimento e compostos de moléculas pequenas, é essencial para uma cultura bem-sucedida de organoides. Hoje em dia, as condições ideais de cultura são obtidas por tentativa e erro, sendo importante observar cuidadosamente as alterações no comportamento e na morfologia das células cultivadas sob diferentes condições. Nesta nota de aplicação, mostramos como o Olympus Provi™ CM20 fornece resultados qualitativos que são cruciais para estabelecer as condições ideais de cultura para organoides hepáticos.
Delineamento experimental
A criação de organoides hepáticos derivados de células iPS humanas apresentou valor potencial em diversos cenários (Koido M et al., Nature Medicine 2020 (PMID: 32895570), Takebe T et al., Nature 2013 (PMID: 23823721)). Para este experimento, organoides de divertículo hepático foram diferenciados das células iPS humanas em um sistema de cultura tridimensional. O experimento foi desenhado para testar cinco condições diferentes nas quais os componentes do meio foram modificados para alterar os estágios posteriores de diferenciação do divertículo hepático (sinalizadas aqui pelas letras A, B, C, D e E). A diferenciação e morfologia dos organoides foram analisadas a fim de estabelecer o efeito dos diferentes compostos e encontrar a condição ideal de cultura. O sistema de monitoramento de incubação CM20 foi usado para adquirir informações sobre os organoides cultivados em 3D colocados em uma placa de 24 poços por um período de cerca de 2 semanas (Figura 1).
Figura 1. Visão geral das condições experimentais
Resultados
Sob a condição A já estabelecida, observou-se a formação de organoides esféricos e o desenvolvimento gradual de estruturas auto-organizadas. Nas condições B e C, observou-se a formação de organoides morfologicamente semelhantes aos formados sob a condição A. Por outro lado, a aplicação das condições D e E levou a um aumento no diâmetro e na quantidade de organoides (Figura 2). Os dados temporais obtidos com o sistema CM20 também revelaram que a dilatação luminal observada sob as condições D e E ocorreu aproximadamente 4 a 5 dias após a adição do composto (Figura 3).
Figura 2. Observação de organoides de divertículo hepático humano cultivados em uma placa multipoços e expostos a cinco diferentes compostos pequenos que afetaram sua diferenciação e crescimento
Figura 3. Alterações morfológicas em organoides de divertículo hepático humano em resposta à adição de compostos
Conclusão
Verificou-se que é possível monitorar o estado de organoides tridimensionais cultivados em placas multipoços com o passar do tempo e fazer observações comparativas entre as condições usando o sistema de monitoramento CM20.
Comentários dos Drs. Takebe e Yoneyama
Dr. Takanori Takebe (à esquerda) Dr. Yosuke Yoneyama (à direita) do Tokyo Medical and Dental University Institute of Research.
Embora seja importante analisar a expressão de marcadores moleculares ao avaliar a eficiência da diferenciação de organoides, as alterações morfológicas em organoides também podem ser indicadores úteis da qualidade desses organoides e de resultados futuros. Com o sistema CM20, não perdemos o momento em que ocorrem as mudanças morfológicas pois há um monitoramento constante do estado dos organoides.
Produtos usados nesta aplicação
Sorry, this page is not
available in your country.