Organoidy: Vytváření funkčních orgánů mimo lidské tělo

• Autor:
• jméno autora

  Quantumrun Foresight
• Listopadu 12, 2021

Organoidy, miniaturní verze lidských orgánů vytvořené z kmenových buněk, transformují oblast medicíny tím, že nabízejí neinvazivní způsob studia nemocí a testování léčby. Tyto drobné repliky orgánů, i když nejsou tak složité jako skutečná věc, pomáhají výzkumníkům získat hlubší vhled do lidského těla a vývoje onemocnění, což může vést k účinnějším a personalizovaným léčbám. S pokrokem v technologii organoidů však přináší nové výzvy, včetně potřeby předpisů na ochranu genetického soukromí a potenciálu prohlubování nerovností ve zdravotnictví.

Kontext organoidů

Organoidy jsou v podstatě miniaturní verze lidských orgánů. Jsou to trojrozměrné shluky tkání, pečlivě vytvořené z kmenových buněk, které jsou surovinou těla, schopné generovat jakýkoli typ buněk. Tyto organoidy, i když ještě nejsou plně vyvinuty, mají potenciál vyvinout se do struktur, které úzce napodobují specifické lidské orgány. 

Tento výkon je možný díky využití inherentních genetických instrukcí v buňkách. Zatímco organoidy nemají úplnou složitost skutečných lidských orgánů, nabízejí životaschopnou alternativu pro studium funkčních orgánů bez uchylování se k invazivním postupům nebo experimentům na živých lidech. Vědci jsou optimističtí ohledně potenciálu organoidů jako nástroje pro získání hlubšího vhledu do lidského těla a mechanismů vývoje onemocnění. 

Například studie z roku 2022 zveřejněná v časopise Příroda ukázal, jak lze mozkové organoidy použít ke studiu neurologických onemocnění, jako je Alzheimerova choroba. Výzkumníci byli schopni modelovat progresi onemocnění v organoidech, což poskytlo cenné poznatky o jeho raných fázích. Tento druh výzkumu podtrhuje potenciál organoidů jako mocného nástroje při studiu nemocí a objevování léků.

Studie 2023 v Hepatol Commun časopis ukázal, že jaterní organoidy by mohly být použity k testování účinnosti léků na onemocnění jater, což snižuje závislost na testování na zvířatech. To představuje nejen etičtější přístup k testování drog, ale také přesnější, protože organoidy mohou lépe replikovat lidskou reakci na drogy.

Rušivý dopad

Využití organoidů při studiu vzácných onemocnění a provádění terapeutických studií je trendem, který bude mít pravděpodobně hluboký dlouhodobý dopad na oblast medicíny. Například schopnost „vypěstovat“ mozkový organoid, který napodobuje nervovou aktivitu, jak prokázali vědci z Kalifornské univerzity v Los Angeles v roce 2021, je významným pokrokem. Jak se technologie neustále zlepšuje, očekává se, že organoidy budou schopny napodobovat další složité orgány, jako je srdce. Studie z roku 2022 zveřejněná v Hranice použili srdeční organoidy ke zkoumání progrese srdečních chorob a poskytli nové poznatky o jejich základních mechanismech.

V personalizované medicíně by mohly být organoidy vytvořeny ze skutečných buněk osoby trpící vzácným onemocněním, což lékařům umožňuje studovat téměř repliku pacientova postiženého orgánu. To však také podtrhuje jedno z omezení organoidů: nedostatek jednotného, ​​konzistentního prostředí pro jejich tvorbu. Tato variabilita může pro výzkumníky ztížit srovnání výsledků různých studií. 

Vlády možná budou muset zvážit etické důsledky používání organoidů, zejména těch, které úzce napodobují činnost lidského mozku. Kromě toho bude nutné vypracovat předpisy, které zajistí bezpečné a etické používání této technologie. Mezitím by společnosti mohly využít organoidní technologii k vývoji nových léků a terapií, což by potenciálně otevřelo nové trhy a zdroje příjmů. Mohou však také potřebovat důsledně procházet problémy vytváření organoidů, aby byla zajištěna reprodukovatelnost a spolehlivost jejich výzkumu. 

Důsledky organoidů

Širší důsledky organoidů mohou zahrnovat:

• Podrobné studie orgánů, kde výzkumníci vytvářejí skupinu organoidů k ​​provádění různých experimentů s léčbou. 
• Nové studie léčby léčiv úpravou různých buněk uvnitř organoidu, aby interagovaly s různými typy chemikálií.
• Buněčné inženýrství, kde by vědci mohli přimět organoidy, aby se vyvinuly do jiných struktur.
• Významné snížení nákladů na zdravotní péči, protože účinnější a personalizovaná léčba nemocí by mohla snížit délku a náklady na pobyt v nemocnici.
• Etičtější přístup k vědeckému výzkumu a potenciální změny v legislativě práv zvířat.
• Obavy o soukromí, protože genetické informace jednotlivců by bylo nutné uchovávat a používat při vytváření těchto organoidů, což vyžaduje nové předpisy na ochranu genetického soukromí.
• Zhoršení stávajících nerovností ve zdravotní péči, protože přístup k léčbě vyvinuté pomocí této technologie by mohl být omezen na ty, kteří si je mohou dovolit.

Otázky k zamyšlení

• Myslíte si, že by organoidy mohly být nakonec vyvinuty natolik, aby se staly náhradou orgánů? Proč nebo proč ne?
• Byli byste ochotni podstoupit transplantaci organoidů?