ترکیب فناوری های ارگانوئیدهای کلیوی و ویرایش ژنوم برای درک بهتر مکانیسم های فیزیوپاتولوژیک بیماری های کلیوی: وضعیت موجود
تاریخ انتشار: جمعه 15 فروردین 1399
| امتیاز:
ارگانوئیدهای کلیوی مشتق از سلول های بنیادی پرتوان تبدیل به یک جایگزین واقعی برای استفاده به عنوان مدل های سلولی برون تنی یا مدل های جانوری درون تنی شده اند. در واقع، درک مراحل کلیدی دخیل در طی تکوین جنینی کلیوی منجر به ایجاد پروتکل هایی شده است که تمایز سلول های بنیادی پرتوان به ساختارهای بسیار پیچیده و سازماندهی شده مرکب از انواع متنوع سلول های کلیوی را مقدور می سازند. این ارگانوئیدها با یکی از کاربردهای اصلی مزیت های فناوری iPSC مرتبط است: احتمال کنترل ژنوم iPSCs بوسیله انتخاب بیماران با بیماری های خاص یا بوسیله ابزارهای ویرایش ژنومی مانند سیستم CRISPR/Cas9. این امر اجازه تولید ارگانوئیدهای کلیوی را می دهد که برای مثال مکانیسم های پاتوفیزیولوژیک مهمی مانند تشکیل کیست در بیماری پلی کیستیک کلیوی را تقلید می کند. این مطالعه مروری روی تحقیقاتی فوکوس خواهد کرد که این دو فناوری پیچیده یعنی تمایز ارگانوئید کلیوی و ویرایش ژنوم را ترکیب می کنند و توصیف خواهیم کرد که چه پیشرفت های عمده ای در درک مکانیسم های پاتوفیزیولوژیک بیماری های کلیوی صورت گرفته است و هم چنین موانع تکنیکی باقیمانده و چشم اندازها در این زمینه را بحث می کنیم.
Front Med (Lausanne). 2020 Feb 4;7:10. doi: 10.3389/fmed.2020.00010. eCollection 2020.
Combining Kidney Organoids and Genome Editing Technologies for a Better Understanding of Physiopathological Mechanisms of Renal Diseases: State of the Art.
Steichen C1,2, Giraud S1,3, Hauet T1,2,3.
Abstract
Kidney organoids derived from pluripotent stem cells became a real alternative to the use of in vitro cellular models or in vivo animal models. Indeed, the comprehension of the key steps involved during kidney embryonic development led to the establishment of protocols enabling the differentiation of pluripotent stem cells into highly complex and organized structures, composed of various renal cell types. These organoids are linked with one major application based on iPSC technology advantage: the possibility to control iPSC genome, by selecting patients with specific disease or by genome editing tools such as CRISPR/Cas9 system. This allows the generation of kidney organoïds which recapitulate important physiopathological mechanisms such as cyst formation in renal polycystic disease for example. This review will focus on studies combining these both cutting edge technologies i.e., kidney organoid differentiation and genome editing and will describe what are the main advances performed in the comprehension of physiopathological mechanisms of renal diseases, as well as discuss remaining technical barriers and perspectives in the field.
Copyright © 2020 Steichen, Giraud and Hauet.
PMID: 32118002