Fare ince bağırsak kriptlerinden elde edilen hücrelerden 3-boyutlu kültü ile organoid oluşturulması

Abstract

İnce bağırsak epiteli, basit yapısı ve sürekli yenilenme yeteneği sayesinde memeli yetişkin kök hücre çalışmalarında kullanılabilecek en uygun dokulardan biridir. İnce bağırsağın epitel yapısını kript ve villus yapıları oluşturmaktadır. Villuslar, alt mukozada bulunan kript adı verilen yapıda yerleşik kök hücre popülasyonundan sürekli olarak yenilenmektedir. Bu tez kapsamında, kök hücrelerin sürekli çoğalıp farklılaşma özelliğinden dolayı ince bağırsak epiteli şeçilmiştir. Kriptin yapısında bulunan kök hücreler etraflarındaki niş (mikroçevre) hücrelerinin desteğiyle fonksiyonlarını yerine getirmektedir. Bu nedenle, doku kültürü çalışmalarında, tek bir hücre tipi yerine doku oluşumunda rol alan farklı hücre gruplarıyla çalışılması gerekmektedir. Bilim adamları bu gibi durumlarda canlı model organizmalara yönelmektedirler. Canlı organizmalar üzerinde çalışma zorluklarının aşılmasına yönelik arayışlar, 3-boyutlu (3D) kültürler ile elde edilebilen organoid sistemlerinin oluşturulmasına yol açmıştır. Hedef organdan köken alan ve stroma oluşturma yeteneğine sahip kök hücrelere, gerekli koşulların sağlanmasıyla oluşturulan, minyatür organ benzeri yapılar, organoid olarak adlandırılır. Organoid sistemi ile çalışılacak dokunun yapısını oluşturan tüm hücrelerin aynı kültür ortamında üretilmesi sağlanmaktadır. Bu çalışmayla, 3-boyutlu kültür sisteminin kurulması ve organoid oluşturulması amaçlanmıştır. Organoid sisteminin kurulması ileride yapılacak, kript biyolojisi, kök hücre çalışmaları, markır gen arama ve anti kanser tedavilerinin geliştirilmesi gibi çalışmalar için, in vitro ortamda organın fizyolojik ortamının taklit edilebilmesi ve genetik dengesizlik oluşmadan uzun süre çoğaltılabilmesi gibi önemli avantajlar sağlayacağını düşünmekteyiz. Bu çalışmada, fare ince bağırsak kript yapısından izole edilen hücrelerden 3-boyutlu kültür ile in vitro ortamda organın minyatür hali olan, ince bağırsak organoidi oluşturulmuştur. Organoidlerin oluşturulması ve yeni çalışmaların planlanması, ülkemize ve üniversitemize dünyada son zamanlarda üzerinde çokça çalışmaların başlatıldığı ve gelişme gösteren bir konuya dahil olma şansı verecektir.

Small intestinal epithelium is one of the most convenient tissue for mammalian adult stem cell studies thanks to its simple structure and rapidly regeneration ability. The intestinal epithelium consists of crypt and villus. Villus is enriched by several contiguous, proliferative 'crypt' compartments within the underlying submucosa. In this study, small intestine is chosen due to its property of rapidly proliferation and differentiation ability of stem cells. Tissue stem cells function with the support of niche (microenvironment) cells. Therefore, in tissue culture studies various cell types should be used rather than a single type of cells. Scientists trend to living organisms when they need this kind of situations. Challenges of studying with living organisms have led to the establishment of organoids which are obtained by three-dimensional cultures. Mini-organ like structures generated by providing necessary conditions for stem cells which are originated from target organs and able to form stroma, are called organoids. Organoid systems allow different cell types originated from same tissue to grow in the same culture dish.In this study it is aim to establish 3-dimensional culture system and organoid. To form the organoid system will provide significant benefits, such as modelling the physiological environment of an organ and long term replication without genetic instability for future studies including crypt biology, stem cell research and marker gene search, development of anti-cancer treatment, etc. In this study, we have been formed organoids from the cells isolated from mice intestine crypt structures using 3-dimensional culture techniques. We strongly suggest that establishment of organoids will contribute to our university, country and the studies which have been shown great progress and attracts growing interest in the world, recently.