Gastroides humanos para modelar patrones regionales en el desarrollo temprano del estómago

Área de la Ciencia:

• Biología del desarrollo
• Biología de las células madre
• Gastroenterología

Sus antecedentes:

• El estómago humano exhibe diferencias funcionales regionales a lo largo de su eje anterior-posterior.
• Los modelos animales han informado históricamente los estudios de patrones estomacales.
• Los organoides gástricos basados en células madre pluripotentes humanas (hPS) están surgiendo, pero luchan por modelar el patrón fundic-antral temprano.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un modelo de organoide gástrico humano autoorganizado (gastroides) para el estudio del patrón fundic-antral in vitro.
• Investigar los mecanismos celulares y moleculares subyacentes al patrón gástrico durante la organogénesis temprana.

Principales métodos:

• Generación de organoides gástricos multi-línea auto-organizados (gastroides) a partir de las células hPS.
• Co-desarrollo que involucra múltiples capas germinales para imitar el desarrollo in vivo.
• Perfiles transcriptómicos de una sola célula y silenciamiento genético para identificar vías y genes de señalización clave.

Principales resultados:

• Los gastroides exhiben un patrón epitelial fundic-antral bipolar, poblaciones neuronales y células mesenquimales, que reflejan el desarrollo del estómago in vivo.
• Las células no endodérmicas, particularmente las poblaciones neuronales, actúan como centros de señalización que instruyen el patrón a través de la interferencia cruzada mediada por WNT.
• Se identificó a NR2F2 como un mediador crucial del patrón fundic- entral en el desarrollo de las gástroides.

Conclusiones:

• Los gastroides humanos proporcionan un modelo in vitro de alta fidelidad para el estudio del patrón fundic-antral gástrico.
• Este estudio aclara un principio para instruir el patrón gástrico, que involucra la señalización neuronal y el gen NR2F2.
• Los hallazgos avanzan en la comprensión de la organogénesis estomacal y el desarrollo de los organoides gástricos.