艾德思：细胞污染致3万医学论文作废类器官模型成研究界实力派新宠

 近日,iNature 发布了一则题为:"{重点关注}因细胞污染而使 3 万多篇医学文章作废 , 数十亿美元 资助可能打水漂'的论文,论文中称,调查显示,数十年来发表的 超过 30000 份 医学研究文章因污染细胞而无效.

论文中指出,科学家使用的细胞系中有20％到 36 ％被污染或被错误识别,作为人体组织细胞的研究,实际上来自猪/大鼠或小鼠,或者其中所需的人类细胞被未知的其他细胞污染.这些问题, Science  进行过专门的报道.  

"细胞系很容易受到污染'

 文中称涉及的一种细胞系是HeLa细胞:这些癌症宫颈细胞(以 Henrietta Lacks 的名字命名),它们在 20 世纪 50 年代初期首次被培养,之后被广泛用于各类研究,然而,事实证明,这种细胞系会污染与它们接触的各种细胞,尤其是 HEp-2 和 INT 407 ,现在已经被 HeLa 细胞污染,这意味着正在研究 HEp-2 和 INT 407 的科学家,实际上可能正在研究 HeLa 细胞.

 "细胞系很容易受到污染',国际细胞系认证委员会主席 Amanda Capes-Davis 在 Retraction Watch 的论文中写道."当细胞首次进入培养时,它们通常会在细胞系出现之前经过一段很短或没有生长的时间,在那段时间从其他地方引进的单个细胞可能会超过原始细胞的种群,但是没有任何人意识到细胞系身份的变化.

细胞系被污染影响深远

科罗拉多大学的遗传学家Christopher Korch也研究了这个问题.根据 Korch 的说法, 1182 种期刊中的近 5800 篇论文 HeLa 可能污染了 HEp-2;  另外, 271 种期刊中的 1336 篇论文可能将 HeLa 与 INT 407 混合在一起.据 Science 杂志的报道,这 7,000 多篇文章又被其他 214000 篇引用. Korch 同时强调,所有这些细胞污染都可能影响数十亿美元的研究,尽管这个数字存在争议.

更糟糕的是,尽管已经发现这个问题至少35年,但绝大多数期刊尚未对受影响的研究提出任何免责声明.正如在 2014 年一项研究发现的那样,"尽管认识到这个问题影响了许多出版物,但很少发现由于细胞系污染而引起的撤稿.'

类器官模型是否替代细胞系?

今年6月 7 日,全球顶级科学期刊< Science >(科学)发布了类器官( ORGANOIDS )特刊!

特刊开篇以" Approximating organs '(类似的器官)为题,介绍了类器官的技术应用与发展前景.刊内四篇论文内容围绕干细胞发展史/类器官模型应用/类器官技术与类器官芯片技术前景等多维度进行展开.

在类器官模型应用这一篇章中,重点阐述了类器官的自身特点及其应用领域,并肯定了类器官模型作为未来生物医学研究新模型的优势.  

类器官模型来源及优势

类器官来源于活体组织干细胞,是通过特殊的体外培育技术而形成的3D细胞团.它不仅从细胞水平到基因水平保持超高同源性,还拥有与来源活体组织高度相似的三维结构和机体功能,并具有稳定的快速构建性.

相比传统的二维培养模型,类器官代表着一种能够概括整个生物体生理过程的创新技术,具有更接近生理细胞组成和行为/更稳定的基因组/更适合于生物转染和高通量筛选等优势.而与动物模型相比,类器官模型的操作更简单,还能用于研究疾病发生和发展等机理.

目前,国内类器官研究水平领先的创芯国际生物科技(广州)有限机构(以下简称"创芯(国际)'),旗下的创芯实验室已建立了完整的类器官培养技术体系,累计培养出了10000多例不同癌种的类器官,覆盖超过20种恶性肿瘤,样本类型从手术标本到活检组织和胸腹水,总体培养成功率高达85%以上,处于世界领先水平,并率先在全球范围内进行临床医学转化应用.

类器官模型多应用于哪些方面?  

类器官集多重优势于一身,目前主要应用于以下几个方面:

一/ 临床应用方面: 类器官不仅可以用于化疗药/靶向药/新型抗肿瘤抗体药等药物敏感性检测,还可以用于体外放疗敏感性检测,辅助临床治疗决策,有效优化医疗资源配置,节省医保资源.对患者而言,通过类器官药敏检测技术,在疾病的各个阶段,均可快速检测出最适合患者的药物治疗方案,降低药物毒副作用/耐药风险和肿瘤复发几率,在避免"走弯路'的同时减轻患者的经济负担.  

二/ 生物科研方面, 类器官具备肿瘤异质性,其基于表达于来源肿瘤组织的基因表达完全一致,堪称"培养皿中的微器官',在疾病模型研究/肿瘤分子研究/再生医学研究/精准医学研究等多方向均有广泛的应用前景.

三/ 新药研发方面, 类器官可作为最佳的体外模型,可大幅度缩短临床前试验与临床试验的周期/降低开发成本与风险,扭转新药开发缺乏临床前大数据的劣势,为新药研发提供最优质的平台.

2019年 2 月,类器官荣登世界顶级医学期刊 NEJM (新英格兰医学杂志),篇名为" Organoids  —  Preclinical Models of Human Disease '(类器官 - 人类临床前疾病模型)的综述,将类器官誉为体外最理想的疾病模型,同时表示,类器官在疾病模型研究/抗癌药物敏感性预测/再生医学/药物毒性研究等方面拥有巨大的应用前景.

"类器官模型'作为生物医学研究界的"实力派新宠',越来越受到各国学者的重视,并逐渐成为各国学者竞相研究的热点,我们只有不断"修炼内功/强化自身'才是未来发展之道.

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