Human Brain Organoid: A Versatile Tool for Modeling Neurodegeneration Diseases and for Drug Screening.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Klinik çalışmalar, öncelikle hayvan modellerinde biyomedikal çalışmalara dayanan insan hastalığının klinik tedavisinin temel ön koşulu olarak hizmet eder. Kuşkusuz, hayvan modelleri insan hastalıklarının gelişimsel ve patofizyolojik anlayışı hakkında fikir edinmeye önemli bir katkıda bulunmuştur. Bununla birlikte, mevcut hayvan modellerinin hiçbiri uzaysal bilgi eksikliği nedeniyle insan organlarının ve sistemlerinin gelişimini verimli bir şekilde simüle edemedi; hayvanlar ve insanlar arasındaki genetik, anatomik ve fizyolojik temeldeki tutarsızlık ayrıntılı soruşturmayı sınırlar. Bu nedenle, klinik uygulamalarda araştırma sonuçlarının çevirisel verimliliği, özellikle bazı karmaşık, kronik ve inatçı hastalıklar için önemli ölçüde zayıflamıştır. Örneğin, sadece hayvan modellerine dayanan insan kırılgan X sendromu (FXS) için yapılan klinik çalışmalar mGluR5 antagonistleri gibi başarısız olmuştur. İnsan organlarının gelişimini daha sadık ve verimli bir şekilde klinik çalışmalara çevirmek için, kök hücrelerden türetilen organoidlere yoğun dikkat, bu araştırmanın daha derin anlaşılmasına katkıda bulunur. Organoidler, in vitro olarak üretilen bir organın minyatür bir versiyonudur ve insan organ gelişiminin temel özelliklerini kısmen yeniden özetler. Bu nedenle, organoidler, mevcut hayvan modellerine göre avantajlı olan insan hastalığının in vitro modelleri için yeni bir yol açar. Organoidlerin icadı, rejenerasyon tıbbında yenilikçi bir atılım getirdi. Organoid kaynaklı insan dokuları veya organları potansiyel olarak biyomedikal çalışmalar, insan hastalıklarının patolojik araştırılması ve ilaç taraması için paha biçilmez platformlar olarak işlev görebilir. Önemli olarak, rejenerasyon tıbbının incelenmesi ve insan hastalıkları için terapötik stratejilerin geliştirilmesi, in vitro analiz ve deneyi kolaylaştırarak bir tabakta yapılabilir. Şimdiye kadar, pilot atılım, farklı insan organlarını temsil eden çok sayıda organoid türünün üretilmesinde yapılmıştır. Bu insan organoidlerinin çoğu in vitro biyomedikal çalışma ve ilaç taraması için kullanılmıştır. Bununla birlikte, organoidlerin insan organlarının gelişimini yeniden ele almadaki verimliliği ve kalitesi mühendislik ve kavramsal zorluklar tarafından engellenmiştir. Organoidlerin verimliliği ve kalitesi, aşağı akış uygulamaları için gereklidir. Bu makalede, FXS, Alzheimer hastalığı (AD), Parkinson hastalığı (PD) ve otistik spektrum bozuklukları (ASD) ve organoid bazlı ilaç taraması gibi insan nörodejeneratif hastalıklarının (NDD'ler) modellenmesinde uygulamayı vurguluyoruz. Buna ek olarak, AD ve PD gibi geç başlangıçlı NDD'lerin modellenmesinde özellikle beyin organoid modellerinin sınırları için zorluklar ve zayıflıklar ve insan beyin organoidleri ile ilgili gelecekteki perspektifler ele alınmaktadır.

Özgün kaynak özetini okuyun

Clinical trials serve as the fundamental prerequisite for clinical therapy of human disease, which is primarily based on biomedical studies in animal models. Undoubtedly, animal models have made a significant contribution to gaining insight into the developmental and pathophysiological understanding of human diseases. However, none of the existing animal models could efficiently simulate the development of human organs and systems due to a lack of spatial information; the discrepancy in genetic, anatomic, and physiological basis between animals and humans limits detailed investigation. Therefore, the translational efficiency of the research outcomes in clinical applications was significantly weakened, especially for some complex, chronic, and intractable diseases. For example, the clinical trials for human fragile X syndrome (FXS) solely based on animal models have failed such as mGluR5 antagonists. To mimic the development of human organs more faithfully and efficiently translate in vitro biomedical studies to clinical trials, extensive attention to organoids derived from stem cells contributes to a deeper understanding of this research. The organoids are a miniaturized version of an organ generated in vitro, partially recapitulating key features of human organ development. As such, the organoids open a novel avenue for in vitro models of human disease, advantageous over the existing animal models. The invention of organoids has brought an innovative breakthrough in regeneration medicine. The organoid-derived human tissues or organs could potentially function as invaluable platforms for biomedical studies, pathological investigation of human diseases, and drug screening. Importantly, the study of regeneration medicine and the development of therapeutic strategies for human diseases could be conducted in a dish, facilitating in vitro analysis and experimentation. Thus far, the pilot breakthrough has been made in the generation of numerous types of organoids representing different human organs. Most of these human organoids have been employed for in vitro biomedical study and drug screening. However, the efficiency and quality of the organoids in recapitulating the development of human organs have been hindered by engineering and conceptual challenges. The efficiency and quality of the organoids are essential for downstream applications. In this article, we highlight the application in the modeling of human neurodegenerative diseases (NDDs) such as FXS, Alzheimer's disease (AD), Parkinson's disease (PD), and autistic spectrum disorders (ASD), and organoid-based drug screening. Additionally, challenges and weaknesses especially for limits of the brain organoid models in modeling late onset NDDs such as AD and PD., and future perspectives regarding human brain organoids are addressed.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.