인터뷰: 3D 배양에서 치료 검정의 미래는 무엇인가?

존 실라기는 브리스톨 마이어스 스큅(미국 뉴저지)의 수석 과학자로, 비임상 개발 및 조사 독성학 분야에서 근무하며, 태아 발달 결함과 그 원인을 연구하는 기형학 모델 개발에 중점을 두고 있다. 그의 모델은 주로 다종 유도만능줄기세포로부터 생성된 3D 배양 및 미세생리학적 시스템을 활용한다.

여기서 실라기는 3D 세포 모델의 유용성, 그들의 도전 과제 및 이를 해결할 수 있는 솔루션을 검토한다.

새로운 치료법과 개인 맞춤 의학 개발에 있어 3D 세포 모델의 중요성은 무엇인가?

3D 모델은 성장을 촉진하기 위한 유전적 변형 없이 환자 유래 조직을 효율적으로 유도, 확장 및 분석할 수 있다. 이들은 밀착 접합과 같은 세포 간 상호작용을 포함하여 원천 장기의 구조적 측면을 정확하게 재현할 수 있기 때문에 2D 모델보다 우수하다.

3D 세포 모델을 사용하면서 어떤 도전에 직면했습니까?

3D 모델의 이미지를 수집하고 분석하는 것은 자동화하기로 악명 높습니다. 대부분의 시스템은 2D 배양만 처리하도록 최적화되어 있어 3D 배양의 다중 및 다양한 초점 평면을 다룰 때 실패합니다.

이러한 도전을 극복하기 위해 어떤 기술과 솔루션을 통합했습니까?

오가노이드 모듈은 전체 오가노이드 배양 웰의 상세한 이미지를 캡처하고 전체 이미지를 선명하게 유지하는 놀라운 작업을 수행합니다. 게다가 내장된 분석 기능은 매트리젤의 주변 파편과 인공물로부터 오가노이드를 성공적으로 분리하여 크기와 농도를 정확히 결정하는 완전 자동화된 데이터 처리 워크플로우를 제공합니다.

3D 세포 모델에서 최상의 결과를 얻기 위한 최고의 팁은 무엇입니까?

모델을 잘 이해하세요. 성장 곡선, 죽음과 분화를 위한 형태학적 변화, 그리고 냉동 및 계대 배양 후 회복을 이해하세요. 중요해 보이지 않더라도 수집하는 데이터가 많을수록 좋습니다. 오르가노이드의 가장 큰 문제는 가변성이며, 통제할 수 있는 요인을 최대한 많이 확보하여 분석이 가능한 한 일관되도록 해야 합니다. 추가 기술적 반복을 계획하고 분석의 품질을 저해하지 않는 선에서 최대한 많은 오르가노이드를 파종하세요. 자동화된 워크플로우나 가장 훈련된 작업자라도 well 간 파종 밀도를 제어하기는 어렵습니다.

고급 세포 모델 워크플로우의 미래는 어떨 것으로 보십니까?

미래에는 병리학자들이 조직 절편을 보는 것과 같은 방식으로 오가노이드의 형태학적 변화를 분석하는 데 초점을 맞춰야 한다고 생각합니다. 크기 이외에도 치료 중인 오가노이드의 변화를 관찰함으로써 얻을 수 있는 가치 있는 정보가 많이 있습니다. 고급 이미징과 머신러닝을 통해 절편 및 염색 없이 형태와 어두운 정도와 같은 특성만 보고도 실시간으로 오가노이드의 건강 상태를 평가할 수 있을 것입니다.