对于高通量筛选（high-throughput screening, HTS）来说，由多功能干细胞（pluripotent stem cells）生成的类器官（organoid）是一个具有极大发展潜力的工具。类器官可应用于癌症基因体学、药物反应和药物敏感性测试等研究，但它培养过程相当复杂，需要大量时间和精巧的人力投入。因此，对于类器官小型化和自动化生产来说，仍有许多挑战和困难需要克服。
近日，由华盛顿大学医学院助理教授 Benjamin Freedman 所率领的研究团队成功利用液体处理机器人制造出人类肾脏类器官，也是人类首次利用干细胞来自动生成类器官，该研究刊登于《Cell Stem Cell》。
液体处理机机器人将多功能干细胞引入到含有 384 个微型孔的平板中，然后在 21 天内将它们诱导成肾脏类器官。每个小微孔通常能生成 10 个以上的类器官，因此每个平板约有 4000 个类器官。Freedman 助理教授表示：“过去研究团队生成同规模的类器官需花费一天的时间，然而机器人能在 20 分钟内完成，最重要的是，机器人不会感到疲倦，而且比较不会犯错，对于像这样重复而乏味的任务来说，毫无疑问，机器人比人类做得更好。”
该研究中的机器人不仅是高度设计、超快速的实验室技术人员，他们也能接受培训来进行类器官的自动分析，该方法称为单细胞 RNA 定序。它能识别所有类器官中的不同类型的细胞。该研究团队确认由机器人生成的类器官，类似于人体发育中的肾脏，但是机器人还检测到其他类型的细胞，而且这些细胞之前并未被注意到。这一重大发现使科学家能够快速调整培养过程，以生产出更精确的模型。
该研究团队进一步利用他们的机器人，来寻找治疗疾病的候选药物，他们建立多囊性肾病变（polycystic kidney disease, PKD）的模型。PKD 为一种常见的遗传疾病，全球每 600 人中，就有 1 人就罹患此病。他们接续将将许多物质投予该类器官，后来发现肌球蛋白（myosin）抑制剂 blebbistatin 能显著增加 PKD 囊肿的数量和大小。
Freedman 助理教授表示：“类器官自动生成技术，能大大扩展微型类器官在基础研究和药物研发中的应用，更是未来对抗疾病的新型“秘密武器“。”
延伸阅读：肿瘤类器官成癌症替身 个人化治疗大迈进参考资料：
1. Cell Stem Cell, 2018;DOI: 10.1016/j.stem.2018.04.022
2. https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180517123300.htm
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