[發明專利]雙分化或多分化類器官

在審

• 申請號: 201880027801.3
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN110573609A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: J.諾布里奇;J.A.巴格利
• 申請（專利權）人: IMBA-莫利庫爾生物技術研究所
• 主分類號: C12N5/071
• 分類號: C12N5/071;C12N5/079
• 代理公司: 11105 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 張曉飛

本發明涉及產生具有至少兩種組織類型的雙分化或多分化組織的體外方法，通過此類方法獲得的雙分化或多分化組織；該組織的用途和用于進行該方法的試劑盒；該方法包括以下步驟：將第一組織發育至感興趣的分化階段，將第二組織發育至與第一組織的感興趣的分化階段不同的感興趣的分化階段，將所述第一和第二組織放置在足以通過生長融合的接近處，從而允許第一和第二組織生長并彼此融合，從而產生包含具有不同分化階段的第一和第二組織的雙分化或多分化組織。

本發明涉及人工類器官模型組織的領域。

發明背景

三維(3D)類器官培養技術允許類似體內發育的復雜的器官樣組織發育(WO2014/090993；Lancaster et al.,Nature 501,373–379(2013)；Lancaster&Knoblich,Science345,1247125(2014))。重要的是，腦類器官重演了胚胎皮質發育的許多方面，包括與不同腦部位身份相對應的多種多樣細胞類型的生成(Lancaster&Knoblich,Nat Protoc 9,2329–2340(2014))。例如，腦類器官可以分別產生生成興奮性神經元和抑制性中間神經元的背側和腹側前腦祖先。此外，腦類器官可以從人患者來源的誘導多能干細胞(hiPSC)生成，并用于神經系統病癥(如小頭畸形和自閉癥)的功能基因組研究。

Maroof et al.,Cell Stem Cell 12,559–572(2013)和Nicholas et al.,CellStem Cell 12,573–586(2013)描述了在小鼠體內對人神經元發育進行建模的方法。該方法包括體外在皮質飼養層上培養干細胞，然后將細胞移植到免疫受損小鼠的新生的新皮層中以進一步發育。Liu et al.,Nat Protoc 8,1670–1679(2013)描述了將細胞培養成小的神經球(20μm-50μm)，并在培養中將神經球的細胞分化為GABA⁺神經元。

US 2016/289635 A1描述了產生人工端腦組織的方法。

WO 2014/033322 A1涉及通過分化前體細胞產生胰腺內胚層的方法。

WO 2011/055855 A1涉及在培養的干細胞中誘導分化的方法。

US 2016/312181 A1描述了自干細胞的神經元細胞分化。

此類現有模型系統仍不能模擬任何生理發育。例如，腦皮層含有兩個主要的神經元群：興奮性谷氨酸能錐體神經元和產生抑制性γ-氨基丁酸(GABA)的中間神經元。興奮性皮質神經元主要由背側前腦祖先生成，而抑制性GABA能皮質中間神經元是由腹側前腦祖先生成。為了整合到皮質回路中，中間神經元從其腹側起源到其目標背側皮質區域進行長距離遷移。這種遠程切向遷移受許多信號傳導途徑控制，并且一些神經系統疾病相關基因的突變可以破壞中間神經元遷移。然而，在沒有合適的實驗性人模型系統的情況下，患者特異性突變與人腦發育之間的關系仍然是未知的。

因此，需要在與腦非常相似的大型體外培養物中對天然腦，尤其是人腦的額外特征進行建模，并且將腦發育建模到盡可能晚/大的階段。

發明概述

本發明提供了產生具有至少兩種組織類型的雙分化或多分化組織的方法，該方法包括以下步驟：提供發育至感興趣的分化階段的第一組織；提供發育至與第一組織的感興趣的分化階段不同的感興趣的分化階段的第二組織；將所述第一和第二組織放置在足以通過生長融合的接近處；允許第一和第二組織生長并彼此融合；從而產生包含具有不同分化階段的第一和第二組織的雙分化或多分化組織。

還提供了產生具有至少兩種組織類型的雙分化或多分化組織的方法，該方法包括以下步驟：將第一組織發育至感興趣的分化階段；將第二組織發育至與第一組織的感興趣的分化階段不同的感興趣的分化階段；將所述第一和第二組織放置在足以通過生長融合的接近處；允許第一和第二組織生長并彼此融合；從而產生包含具有不同分化階段的第一和第二組織的雙分化或多分化組織。