Uma equipe de cientistas, liderada por Xiling Shen, Ph.D., Diretor Científico e Professor do Instituto Terasaki de Inovação Biomédica (TIBI), atingiu novos níveis no desenvolvimento de modelos de pacientes. Eles desenvolveram métodos aprimorados para gerar micro-organosferas (MOS) e mostraram que esses MOS têm capacidades superiores para uma variedade de usos clínicos. Conforme documentado em uma publicação recente em Relatórios de células-tronco , seus MOS podem ser usados ​​como avatares de pacientes para estudos envolvendo infecção viral direta, penetração de células imunes e triagem de drogas terapêuticas de alto rendimento, algo que não é obtido com modelos convencionais derivados de pacientes.
A equipe do Dr. Shen desenvolveu tecnologia microfluídica de emulsão para criar MOS, que são gotículas de extrato de membrana basal (BME) de tamanho nanolitro compostas de misturas de células de tecido que podem ser geradas rapidamente a partir de um dispositivo automatizado. Depois que as gotículas são criadas, o excesso de óleo é removido por um processo inovador de desemulsificação de membrana, deixando para trás milhares de gotículas viscosas de tamanho uniforme que contêm minúsculas estruturas de tecido 3-D.

A equipe passou a demonstrar recursos e recursos exclusivos do MOS em vários experimentos inéditos. Eles foram capazes de mostrar que o MOS poderia ser criado a partir de uma variedade de diferentes fontes de tecidos e o MOS resultante tinha retenção da morfologia histopatológica, capacidade de diferenciação e expressão genética, e a capacidade de ser congelado e subcultivado, como em organoides convencionais .

Experimentos foram realizados para testar a capacidade de infectar MOS com vírus. Ao contrário dos organoides convencionais, o MOS pode ser infectado diretamente com vírus sem a remoção e suspensão de células de seu andaime BME circundante, recapitulando assim o processo de infecção viral do tecido hospedeiro. A equipe do Dr. Shen conseguiu criar um atlas MOS de tecidos respiratórios e digestivos humanos a partir de autópsias de pacientes e infectá-los com vírus SARS-COV-2, seguido de triagem de drogas para identificar drogas que bloqueiam a infecção viral e a replicação nesses tecidos.

O MOS também fornece uma plataforma única para estudar e desenvolver terapia de células imunes. Dentro do limite de difusão natural do tecido vascularizado, o MOS derivado de tumor permitiu penetração suficiente por células T imunes terapêuticas, como CAR-T, permitindo um novo ensaio de potência de células T para avaliar a morte do tumor pelas células T projetadas. Tal modelo seria altamente útil na investigação da capacidade de resposta do tumor e no desenvolvimento de terapias de células imunes antitumorais.

O MOS pode ser ainda mais integrado à análise de imagens de aprendizado profundo para testes rápidos de drogas de biópsias de tumores clínicos pequenos e heterogêneos. Além disso, o algoritmo foi capaz de distinguir efeitos de drogas citotóxicas versus citostáticas e clones resistentes a drogas que darão origem a recaídas posteriores. Essa capacidade inovadora abrirá o caminho para que o MOS seja usado na clínica para informar as decisões terapêuticas.

"O Dr. Shen e sua equipe continuam a refinar e aprimorar a tecnologia MOS e a destacar sua versatilidade, não apenas como um modelo fisiológico para triagem de possíveis tratamentos personalizados, mas também para estudos de doenças e uma variedade de outras aplicações", disse Ali. Khademhosseini, Ph.D., Diretor e CEO da TIBI. "Parece ser a onda do futuro para a medicina de precisão." + Explorar mais

Microorganosferas derivadas de pacientes permitem oncologia de precisão de ponta