Geração de Organoids de vias biliares extra-hepáticas Mouse

Cholangiopathies são incuráveis crônicos progressivos distúrbios que afetam as células biliares localizadas no intrae canais biliares extra-hepáticas (EHBDs)¹. Alguns cholangiopathies, como Colangiocarcinoma, colangite esclerosante primária, atresia biliar e cistos coledocianos, afetam predominantemente EHBDs. Desenvolvimento de terapias para cholangiopathies é restringido pela disponibilidade limitada de modelos pré-clínicos. Além disso, estudos anteriores focada em cholangiopathies agrupados: fígado, intrae EHBDs. No entanto, intrae EHBDs têm uma origem embrionária distinta e, portanto, devem ser consideradas distintas patologias moleculares. Biliares intra-hepáticos se desenvolvem a partir das placas intra Ductais e a parte cranial do divertículo hepático, EHBDs todo desenvolvem da parte caudal do divertículo hepático². Eles também contam com compartimentos de células progenitoras diferentes para homeostase adulto, incluindo canais de Hering em glândulas de peribiliary em EHBDs^2,3e biliares intra-hepáticos. Utilização de modelos animais para estudos pré-clínicos é limitada pela despesa e deve ser minimizada por razões éticas. Portanto, reducionista, reprodutível, tempo e custo-eficiente modelos in vitro são altamente desejáveis.

A maioria dos estudos prévios de cholangiopathies utilizaram rato normal ou modelos de câncer do rato ou linhas de células humanas Colangiocarcinoma derivadas intrae EHBDs^4,5,6,7. No entanto, estes são modelos de células transformadas e não recapitular biologia cholangiocyte normal em homeostase ou em um estado saudável. Recentes progressos no desenvolvimento de modelos de cultura organotypic permitiu o desenvolvimento de estruturas 3-dimensional de tipos de tecido diferentes, incluindo tecidos de vilosidades, embora não normal do rato EHBDs^{8,9, 10}. Estes “órgãos” estruturas destinadas a imitando tecido primário e são cultivadas em um nicho artificial apoiando auto-renovação de células tronco/progenitoras de órgão específico¹¹.

“Organoides” é um amplo termo que mais comumente descreve modelos de tecido 3-dimensional derivados de células-tronco. Organoids podem ser gerados de pluripotentes reprogramadas, células-tronco representado por células-tronco embrionárias e induzido por células-tronco pluripotentes. Eles também podem ser gerados a partir de células-tronco adultas órgão específico¹². Alguns modelos de organoides cholangiocyte têm sido propostos em estudos anteriores. Assim, organoids, derivados de células-tronco pluripotentes humanas têm sido relatados^7,9,13 e fornecer um tempo valioso, eficiente ferramenta que permite a geração simultânea de diferentes tipos de células. No entanto, essas organoids de células-tronco derivadas de pluripotentes não refletem totalmente a estrutura e a funcionalidade do adulto primário EHBD cholangiocytes.

Organoids derivados de células-tronco adultas do humano⁹ e felino¹⁰ fígado também foram propostos. Modelos de felinos não estão amplamente disponíveis e limitaram o arsenal de ferramentas para fins de estudo. Além disso, estes organoids células-tronco derivadas adultos derivado de fígado não modelo cholangiocytes extra-hepática mas prefiro intra-hepática cholangiocytes.

Geração de organoides EHBD foi relatada de humano normal EHBDs¹⁴ e mouse EHBD Colangiocarcinoma¹⁵. No entanto, acesso ao tecido EHBD humano é extremamente limitado, e organoids derivados de um modelo murino genético de colangiocarcinoma¹⁵ não representam saudável cholangiocyte biologia na homeostase e são derivadas de células geneticamente modificadas.

Para lidar com as limitações dos modelos organoides cholangiocyte de células-tronco e fígado-derivadas de pluripotentes e o acesso limitado aos tecidos humanos necessários em modelos pré-clínicos, desenvolvemos um modelo murino de organoides EHBD (figura 1A). Este manuscrito descreve o desenvolvimento de uma técnica para mouse organoids EHBD-derivado de tecido adulto. Estes organoids EHBD chamados EHBDOs será uma importante ferramenta in vitro para o estudo dos mecanismos subjacentes EHBDs cholangiocyte homeostase e doença de processos, tais como cholangiopathies.