腫瘤類器官（pdo）顧名思義，即體外3d培養(yǎng)的“迷你腫瘤”，主要用于對腫瘤患者的個體化用藥指導(dǎo)（即腫瘤伴隨/補(bǔ)充診斷）。 2021年，全球新增腫瘤患者逾2,000萬，我國占比20%；國際癌癥研究機(jī)構(gòu)（iarc）預(yù)計(jì)2070年全球新發(fā)3,400萬例腫瘤患者。如何快速選擇適合自身的治療藥物是患者最迫切的需求，以便盡可能抓住黃金救治時間、減少不必要的藥物開支。據(jù)研究機(jī)構(gòu)估算，全球腫瘤伴隨診斷市場規(guī)模約60億美元，并以20%的cagr增長。
全球腫瘤患者數(shù)量
pdo的細(xì)胞來源主要是成體干細(xì)胞（asc），通常來自于腫瘤患者的活檢組織，培養(yǎng)體系較多能干細(xì)胞（psc）簡單。因其技術(shù)成熟、取材簡單、建模周期快捷，適合為患者“替身試藥”。隨著全球老齡化加劇、醫(yī)療技術(shù)進(jìn)步、以及抗癌藥物推陳出新，腫瘤伴隨診斷將成為廣大患者的剛性需求。
腸道腫瘤類器官的培養(yǎng)流程
pdo在腫瘤伴隨診斷領(lǐng)域不得不讓人感嘆“宛宛類ngs”，兩種技術(shù)各有千秋，兩相結(jié)合可優(yōu)勢互補(bǔ)。二代基因測序（ngs）在生殖篩查、腫瘤伴隨診斷方面已取得深遠(yuǎn)發(fā)展。根據(jù)燃石招股書，我國ngs腫瘤伴隨診斷市場在2030年有望達(dá)到300億元規(guī)模，年復(fù)合增速35%。但ngs存在檢測盲點(diǎn)、無法覆蓋化療藥等弊端，且對發(fā)生耐藥后的篩藥能力有限。
另外，癌癥的最大特點(diǎn)——腫瘤異質(zhì)性，會導(dǎo)致同癌種同分期分子分型的不同患者所需用藥方案并不相同，正所謂“沒有相同的兩片樹葉”，可見定制化用藥方案對癌癥患者的巨大價值。 pdo評測化療藥的優(yōu)勢更加顯著，尤其針對晚期轉(zhuǎn)移、出現(xiàn)耐藥的患者更具有藥物篩選價值，有效應(yīng)對腫瘤異質(zhì)性問題，真正做到1v1個體化用藥指導(dǎo)。也正因此，hans clevers將類器官定義為next generation diagnosis（ngd）。
腫瘤伴隨診斷領(lǐng)域各技術(shù)對比
不過，由于活檢組織一般僅含有器官的上皮部分，缺乏基質(zhì)、神經(jīng)和血管系統(tǒng)，pdo目前還無法預(yù)測抗vegr類藥物。隨著血管化甚至神經(jīng)化構(gòu)建、以及psc培養(yǎng)技術(shù)的成熟，pdo未來有望覆蓋更多藥篩種類。另外，微流控芯片、crispr-cas9、ipsc等前沿技術(shù)的加持，讓類器官有可能無限趨近于人體，從而完成從動物實(shí)驗(yàn)的“補(bǔ)充”轉(zhuǎn)為“替代”。
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類器官培養(yǎng)注意什么？
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在類器官培養(yǎng)過程中，溫度和氣體濃度的均一性對于細(xì)胞的分化和功能表達(dá)至關(guān)重要。lab-mi二氧化碳培養(yǎng)箱通過先進(jìn)的溫控技術(shù)和氣體控制系統(tǒng)，能夠在整個培養(yǎng)箱內(nèi)保持恒定的溫度和氣體濃度，從而保證不同位置的類器官能夠得到相似的培養(yǎng)環(huán)境，減小其狀態(tài)特性差異。
lab-mi 二氧化碳培養(yǎng)箱
lab-mi二氧化碳培養(yǎng)箱具有便攜式設(shè)備的特點(diǎn)，可以隨時掌握培養(yǎng)狀態(tài)。培養(yǎng)類器官是一個漫長的過程，可能需要長時間的觀察和調(diào)整。多屏互動能夠隨時監(jiān)測培養(yǎng)箱內(nèi)的溫度、氣體濃度等參數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)問題（如二氧化碳耗盡、斷電等突發(fā)情況），可以及時報警，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行挽救。這樣可以避免因?yàn)橐馔馇闆r導(dǎo)致的巨大損失，保證類器官的成功培養(yǎng)。