이 접근법을 통해 보다 차별화된 in vivvo와 같은 '종양-오가노이드-유형' 설정을 확립할 수 있을 뿐만 아니라 CSC 중심의 종양권 배양도 가능합니다. 따라서 다양한 연구 요구 사항을 해결할 수 있는 맞춤형 접근 방식을 제공합니다.

확립된 후에는 최적의 종양 오가노이드 유지를 위해 필요한 특정 배지 및 성장 조건은 무엇입니까?

오가노이드 배양을 확립할 때는 종양 생존력과 기능을 보존하기 위해 CSC, 분화된 암세포 및 비암성 세포를 지원하는 배지를 선택하는 것이 중요합니다. CSC의 생존력과 기능, 그리고 종양의 악성도를 보존함으로써 연구자들은 암세포 특이적 마커의 편견 없이 이 중요한 세포 집단과 종양 생물학에서 그 역할에 집중할 수 있습니다.

오가노이드의 장기적인 생존 가능성을 유지하는 것은 어려운 일입니다. 그러나 CSC와 같은 종양 시작 세포를 지원하는 배지를 사용하면 생존율을 크게 향상시킬 수 있습니다. 최적의 조건에는 종양원성을 유지하면서 CSC를 지원하는 3D 배지가 포함됩니다. 이를 통해 다양한 세포 유형의 배양이 가능하고, 복잡한 스페로이드 형성을 촉진하며, 재현 가능한 균일한 종양구 형성, >10 통로에 대한 확장성 및 정의된 합성 성장 배지 조성을 가능하게 합니다.

종양 오가노이드 배양과 관련된 과제는 무엇이며, 연구자들은 일관되고 신뢰할 수 있는 결과를 보장하기 위해 이를 어떻게 극복할 수 있습니까?

앞서 논의한 바와 같이, 종양은 환자 간 및 단일 종양 내에서 상당한 이질성을 보여줍니다. 또한 신뢰할 수 있는 3D 종양 모델을 생성하려면 종양 세포와 종양 미세환경(예: 혈관, 면역 세포) 간의 복잡한 신호 네트워크 및 상호 작용을 오가노이드 배양에서 복제해야 하므로 매우 복잡한 세포 모델이 됩니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 표준화된 배양 시스템을 허용하면서 이러한 다양성을 포착하는 매체를 사용하는 것이 중요합니다. CSC와 같은 악성 세포의 대사를 지원하는 최적화된 배지는 장기적인 오가노이드 생존력을 향상시킬 수 있습니다.

경험에 따르면 생물학적 물질에서 적합한 3D 암 모델을 얻는 성공은 종종 샘플에 CSC가 없거나 종양 악성 종양이 낮기 때문에 적절한 분석에 적합하지 않고 잠재적인 샘플 폐기를 제안하기 때문에 일관성이 없을 수 있습니다.

또한 오가노이드를 확립하고 배양하는 것은 종종 노동 집약적이며 특수 제품이 필요하기 때문에 고처리량 약물 스크리닝 또는 대규모 연구를 위한 확장성이 제한됩니다. 확장성을 개선하기 위해 단계를 자동화하고 많은 수의 오가노이드를 생성하기 위한 새로운 기술을 개발해야 합니다.

종양 오가노이드를 암 생물학의 다양한 측면을 연구하는데 어떻게 사용할 수 있습니까?

종양 오가노이드는 종양 생리학을 정확하게 표현하고 유전적 특성을 유지함으로써 약물 발견 및 개발에 대한 엄청난 가능성을 제공합니다. 오가노이드 기반 약물 검사는 약물이 생체 내에서 어떻게 작용할 수 있는지에 대한 보다 정확한 예측에 사용할 수 있으며, 이는 유망한 약물을 조기에 식별하고 생체 내에서 효과적이지 않을 수 있는 약물에 시간과 자원을 낭비하는 것을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 약물 스크리닝에 대한 개인화된 접근 방식은 환자의 종양에 맞는 보다 표적화되고 효과적인 치료 계획을 개발할 수 있습니다. 환자의 종양 세포가 약물 패널에 어떻게 반응하는지 평가함으로써 의사는 예측 효율이 가장 높은 치료법을 선택할 수 있으며, 잠재적으로 치료 결과를 개선하고 부작용을 줄일 수 있습니다. 또한 시간이 지남에 따라 오가노이드를 약물에 노출시키고 적응하는 방식을 관찰함으로써 연구자들은 내성 메커니즘에 대한 통찰력을 얻고 이를 극복하기 위한 전략을 개발하여 기존 치료법의 효과를 개선할 수 있습니다.

종양 미세환경은 암 진행에 중요한 역할을 합니다. 면역 세포, 혈관을 형성하는 내피 세포, 구조적 지지를 제공하는 기질 세포와 같은 다양한 세포 유형으로 구성됩니다. 이 세포는 신호 분자의 복잡한 네트워크를 통해 암세포와 상호 작용하며 종양 성장, 침습 및 전이에 영향을 미칩니다. 암세포와 종양 미세환경 간의 상호 작용은 미세환경이 암에 어떻게 영향을 미치는지 이해하는 데 매우 중요합니다. 종양 미세환경을 통합하는 오가노이드 모델은 암 생물학 및 약물 내성을 이해하는 데 사용할 수 있는 보다 현실적인 모델을 제공합니다. 전이는 암 치료의 주요 장애물입니다. 오가노이드 모델은 종양 세포가 어떻게 다른 조직을 분리, 이동 및 침범하는지 관찰하여 전이 과정을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 심층적인 이해는 전이성 연쇄 작용의 특정 단계를 표적으로 삼고 암이 퍼지는 것을 방지하는 치료법의 개발로 이어질 수 있습니다.

전반적으로 종양 오가노이드는 암 연구 및 환자 치료를 혁신할 수 있는 잠재력을 가진 강력한 신흥 기술입니다. 오가노이드는 기존 문제를 해결하고 잠재력을 최대한 활용함으로써 개별 환자의 종양 생물학에 따라 치료 결정을 내리는 맞춤형 의학의 미래를 위한 길을 열 수 있으며, 이를 통해 암에 대한 보다 효과적이고 표적화된 치료법을 개발할 수 있습니다.