Un equipo de investigación dirigido por el profesor Dong Sung Kim y el investigador Dohui Kim del Departamento de Ingeniería Mecánica de POSTECH (Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang) ha desarrollado con éxito una plataforma capaz de producir de forma escalable y uniforme organoides que imitan funciones biológicas. El proyecto se llevó a cabo en colaboración con el profesor Tae-Eun Park y el investigador Hyeonji Lim del Departamento de Ingeniería Biomédica de UNIST (Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan). Este estudio innovador se ha publicado recientemente en línea. comunicación de la naturaleza.
Los organoides son estructuras celulares tridimensionales que replican las funciones de los órganos humanos, lo que atrae una atención significativa en el desarrollo de órganos humanos, el modelado de enfermedades y la investigación en medicina regenerativa. Sin embargo, la heterogeneidad y la baja reproducibilidad de los organoides presentan desafíos para su producción escalable, lo que limita su aplicación práctica en ensayos clínicos y procesos de desarrollo de fármacos. Además, las tecnologías actuales enfrentan limitaciones en la producción de organoides a escala, lo suficientemente baja como para satisfacer la demanda industrial.
Para abordar estos desafíos, el equipo de investigación desarrolló una plataforma llamada Unimat (Plataforma de cultivo de organoides uniformes y maduros), que permite la producción escalable de organoides maduros. Esta plataforma se implementa utilizando una membrana diseñada tridimensionalmente hecha de nanofibras extremadamente finas (aproximadamente 1/200 del ancho de un cabello humano) que proporciona un entorno estructurado que permite la formación uniforme de organoides y también mejora la entrega de nutrientes y factores de diferenciación a través del material. . permeabilidad, que es crucial para la diferenciación y maduración de organoides. Utilizando UniMat, el equipo produjo con éxito organoides renales con estructura de nefrona y vasos sanguíneos característicos a partir de células madre pluripotentes inducidas por humanos que se encuentran en riñones humanos, logrando una calidad constante y mejorando enormemente la eficiencia de fabricación. Además, utilizaron Unimat para establecer un modelo de enfermedad renal poliquística, lo que demuestra la viabilidad de la modelización de enfermedades y la evaluación de fármacos estandarizados basados en organoides.
El profesor Dong Sung Kim de POSTECH, que dirigió la investigación, explicó la importancia de la investigación: “A través de los resultados de esta investigación, no sólo aceleramos la I+D basada en organoides que requiere una alta reproducibilidad y fiabilidad, sino que también esperamos hacer contribuciones significativas. Animal El desarrollo de métodos de prueba alternativos, que aborden tanto el aseguramiento de la calidad como los desafíos de fabricación escalable, está ganando cada vez más atención. He sentado las bases.”
Esta investigación fue apoyada por el Programa de Desarrollo de Tecnología Médica y Bio, el Programa de Investigadores a Mitad de Carrera y el Programa de Jóvenes Investigadores financiado por la Fundación Nacional de Investigación de Corea y el Ministerio de Ciencia y TIC, así como el Proyecto Alquimista financiado por el Ministerio. . Comercio, Industria y Energía.