مدل­های سه بعدی اندام روی تراشه که مختص بافت کلیه می­باشند، برای غربالگری دارو و مدل سازی بیماری مورد نیاز هستند. در اینجا، روشی را برای ایجاد یک مدل لوله پروگزیمال سه بعدی قابل نفوذ متشکل از سلول‌های اپیتلیال جدا شده از ارگانوئیدهای کلیه در شرایط استاتیک گزارش می‌کنیم.

این سلول‌های اپیتلیال لوله پروگزیمال مشتق از ارگانوئید (OPTECs) در کانال‌های استوانه‌ای که به طور کامل در یک ماتریکس خارج سلولی قرارگرفته‌اند، کاشته می‌شوند، جایی که آن­ها یک تک لایه ادغام شده را تشکیل می‌دهند. یک کانال قابل نفوذ دوم در مجاورت هر لوله پروگزیمال در این تراشه‌های چندگانه که قابلیت استفاده مجدد دارند، قرار می‌گیرد تا انتقال و جذب داروی بازولترال را تقلید کند.

مدل سه‌بعدی OPTEC روی این تراشه، به طور قابل‌توجهی تنظیمی از ناقل‌های کاتیون آلی (OCT2) و آنیون آلی (OAT1/3) را نشان می‌دهد، که منجر به بهبود جذب دارو، در مقایسه با تراشه‌های کنترل که مبتنی بر سلول‌های اپیتلیال لوله پروگزیمال هستند، می‌شود. از این رو، لوله‌های OPTEC هنگام قرار گرفتن در معرض نفروتوکسین‌های شناخته شده، سیس پلاتین و اسید آریستولوکیک که با افزودن مهارکننده‌های انتقال OCT2 و OAT1/3 کاهش می‌یابند، رهایش لاکتات دهیدروژناز (LDH) نرمال‌شده بالاتری را نشان می‌دهند. این پلتفرم چند سیالی یکپارچه، راه را برای مدل­های شخصی­سازی­شده کلیه روی تراشه برای غربالگری دارو و مدل­سازی بیماری هموار می­کند.

منبع:

Aceves, J.O., Heja, S., Kobayashi, K. et al. 3D proximal tubule-on-chip model derived from kidney organoids with improved drug uptake. Sci Rep 12, 14997 (2022).

 https://doi.org/10.1038/s41598-022-19293-3