Põhiline erinevus organoidide ja sferoidide vahel seisneb selles, et organoidid on 3D-rakukultuurid, mida kõige sagedamini kasvatatakse karkassipõhisel süsteemil, samas kui sferoidid on 3D-rakukultuurid, mida kasvatatakse karkassivabas süsteemis.
Organoidid ja sferoidid on kahte tüüpi 3D-rakukultuurid. 3D rakukultuur on kunstlikult loodud keskkonnas kasvatatud bioloogiliste rakkude klaster. Nendel bioloogilistel rakkudel on lubatud kasvada või suhelda oma ümbrusega kõigis kolmes mõõtmes. 3D rakukultuurid jagunevad laias laastus kahte tüüpi: karkassipõhine süsteem ja karkassivaba süsteem. Karkassil põhinev süsteem kasutab looduslikku või sünteetilist materjali külvatud rakkude agregeerumise, paljunemise ja migratsiooni toetajana. Seevastu karkassivaba süsteem soodustab rakkude iseseisvust agregatsiooni spetsiaalsete kultiveerimisplaatide või füüsikaliste parameetrite kaudu, mis takistavad rakkude kinnitumist.
Mis on organoidid?
Organoidid on 3D-rakukultuurid, mida kõige sagedamini kasvatatakse karkassil põhineval süsteemil. Need on kolmemõõtmeliselt in vitro kasvatatud elundite miniatuursed versioonid. Need näitavad realistlikku mikroanatoomiat. Organoidid pärinevad tavaliselt ühest täiskasvanu tüvirakust või embrüonaalsest tüvirakust. Neid saab toota ka indutseeritud pluripotentsetest tüvirakkudest, nagu naha- või vererakud. Need rakud saavad ise kokku koguda, kui neile antakse rakuväline keskkond, näiteks Corning® Matrigel® kollageenimaatriks. Lõppkokkuvõttes kasvavad nad vanemorganite mikroskoopilisteks versioonideks, mis on 3D-uuringute jaoks elujõulised. Organoidide genereerimise tehnika on alates 2010. aastast kiiresti paranenud. Ajakiri Science nimetas seda tehnikat üheks 2013. aasta suurimaks teaduslikuks edusammuks. Organoidide peamised kasutusalad on haiguste ja ravimeetodite uurimine laborites.
Joonis 01: Ajuorganoidide loomine
Lisaks on mõned näited organoididest aju organoid, soole organoid, soole organoid, mao või mao organoid, keele organoid, kilpnäärme organoid, tüümuse organoid, munandite organoid ja maksa organoid.
Mis on sferoidid?
Sferoidid on 3D-rakukultuurid, mida kasvatatakse karkassivabas süsteemis. Need koosnevad rakuagregaatidest, mis on genereeritud ühest rakutüübist või mitmerakulisest rakkude segust. Sferoide saab luua immortaliseeritud rakuliinidest, primaarsetest rakkudest või inimkoe fragmentidest. Need on lihtsad laia ulatusega rakkude klastrid, nagu embrüoidkehad, hepatotsüüdid, kasvajakude, närvikude või piimanäärmed.
Joonis 02: Sferoidid
Sferoidid ei vaja 3D-rakukultuuride moodustamiseks tellinguid. Nendes sferoidides saab madala adhesiooniga kultiveerimistingimusi kasutada rakkude iseseisvumise soodustamiseks sfäärikujulisteks kolmemõõtmelisteks struktuurideks. Nad teevad seda tavaliselt üksteise külge kinni hoides. Sferoide saab kultiveerida ka muude erinevate meetodite abil, nagu rippuva tilga meetod ja pöörleva seinaga anuma bioreaktorid. Sellest hoolimata ei saa nad ise kokku panna ega taastuda. Seega pole sferoidid nii arenenud kui organoidid.
Millised on organoidide ja sferoidide sarnasused?
- Organoidid ja sferoidid on 3D-rakukultuurid.
- Mõlemat on kasvatatud in vitro laboritingimustes.
- Need on elujõulised rakukultuurid.
- Mõlemat saab tekitada erinevatest tervetest kudedest, aga ka haigetest rakutüüpidest ja kudedest, näiteks kasvajatest.
- Neid kasutatakse haiguste ja ravimeetodite uurimiseks.
Mis vahe on organoididel ja sferoididel?
Organoidid on 3D-rakukultuurid, mida kõige sagedamini kasvatatakse karkassipõhisel süsteemil, samas kui sferoidid on 3D-rakukultuurid, mida kasvatatakse karkassivabas süsteemis. Niisiis, see on peamine erinevus organoidide ja sferoidide vahel. Lisaks võivad organoidid ise kokku panna ja taastuda, samas kui sferoidid ei saa ise kokku panna ega taastuda.
Järgmisel joonisel on kõrvuti võrdlemiseks tabelina toodud erinevused organoidide ja sferoidide vahel.
Kokkuvõte – organoidid vs sferoidid
3D-rakukultuur on kultuurikeskkond, mis võimaldab rakkudel kasvada ja suhelda ümbritseva rakuvälise raamistikuga kolmes mõõtmes. Organoidid ja sferoidid on kahte tüüpi 3D-rakukultuurid. Organoidid on 3D-rakukultuurid, mida kõige sagedamini kasvatatakse karkassipõhisel süsteemil, samas kui sferoidid on 3D-rakukultuurid, mida kasvatatakse karkassivabas süsteemis. Seega on see organoidide ja sferoidide erinevuse kokkuvõte.
