Directives de Soumission d'Échantillons
Séquençage d'organoïdes : Déverrouiller des informations à haute résolution en oncologie de précision
Les organoïdes—cultures cellulaires 3D cultivées in vitro—révolutionnent la recherche sur le cancer. En imitant de près la structure, le microenvironnement et le comportement biologique des véritables tumeurs, les organoïdes tumoraux offrent une plateforme plus précise pour les tests de médicaments et la thérapie personnalisée. Reconnu comme l'une des dix avancées scientifiques majeures par Science en 2013 et nommé Méthodes de la Nature Méthode de l'année en 2017, les organoïdes ont gagné le surnom : "avatars pour le dépistage de drogues."
Si le séquençage génétique traditionnel a marqué l'aube de l'oncologie de précision (1.0), alors les tests de sensibilité aux médicaments basés sur des organoïdes signalent sa prochaine évolution : oncologie de précision 2.0.
Maintenant, avec l'intégration de séquençage d'organoïdes—y compris le profilage du génome entier, transcriptomique et épigénomique—les chercheurs peuvent cartographier l'hétérogénéité tumorale avec une résolution sans précédent. Cette approche multi-omique permet aux scientifiques d'identifier des mutations clonales, des sous-types transcriptionnels et des mécanismes de réponse aux médicaments, le tout au sein du même système d'organoïdes. En conséquence, le séquençage des organoïdes fait le lien entre le phénotypage fonctionnel et des insights moléculaires profonds, permettant une découverte de cibles plus précise, une prédiction de résistance et un développement de biomarqueurs.
En résumé, le séquençage d'organoïdes transforme les modèles de tumeurs de simples bancs d'essai pour médicaments en plateformes dynamiques pour la génomique du cancer à haute résolution, alimentant une nouvelle ère de médecine véritablement personnalisée.
Modèles d'organoïdes disponibles
Nous proposons actuellement des services d'organoïdes pour 10 des cancers les plus répandus :
- Cancer de l'œsophage
- Cholangiocarcinome (cancer des voies biliaires)
- Cancer du pancréas
- Cancer du poumon (y compris le carcinome épidermoïde et l'adénocarcinome)
- Cancer du poumon à petites cellules
- Cancer gastrique
- Cancer colorectal
- Cancer de l'ovaire
- Cancer du sein
- Carcinome hépatocellulaire (cancer du foie)
Chaque modèle est développé en utilisant des systèmes de culture validés pour refléter les caractéristiques tumorales spécifiques au patient. Que vous exploriez l'hétérogénéité tumorale ou que vous testiez des composés pour une translation clinique, nos services d'organoïdes tumoraux offrent un outil puissant pour accélérer les résultats de recherche.
Tableau 1. Analyse comparative de plusieurs modèles de recherche sur les tumeurs
| Critères d'évaluation | Organoïdes | Modèles de souris | PDX | Lignes cellulaires | Drosophile | C. elegans | Poisson-zèbre |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Facilité d'établissement | Bon | Partiellement adapté | Partiellement adapté | Partiellement adapté | Le moins adapté | Le moins adapté | Partiellement adapté |
| Facilité d'entretien | Bon | Bon | Optimal | Optimal | Bon | Bon | Bon |
| Mimétisme de la structure tumorale | Bon | Bon | Optimal | Non approprié | Bon | Bon | Bon |
| Temps de cycle expérimental | Modéré | Bon | Optimal | Optimal | Optimal | Optimal | Optimal |
| Similarité de l'arrière-plan génétique | Bon | Partiellement adapté | Non adapté | Non adapté | Partiellement adapté | Non adapté | Partiellement adapté |
| Précision du dépistage de drogues | Bon | Bon | Optimal | Le moins adapté | Bon | Bon | Bon |
| Pertinence physiologique | Partiellement adapté | Optimal | Optimal | Non adapté | Partiellement adapté | Non adapté | Partiellement adapté |
| Coût de l'expérience | Modéré | Bon | Bas | Optimal | Optimal | Optimal | Bon |
| Efficacité pour la modélisation des tumeurs humaines | Optimal | Bon | Optimal | Partiellement adapté | Partiellement adapté | Partiellement adapté | Bon |
Nos Paquets de Solution Un : OrganoCD™
Pour soutenir la prochaine vague de thérapies personnalisées contre le cancer, CD Genomics propose désormais une solution de recherche spécialisée axée sur l'identification des éléments régulateurs clés dans les organoïdes tumoraux. Notre OrganoCD propriétaire™ service—bâti sur notre expertise éprouvée en épigénétique et en technologie LNA Gapmer—s'intègre Séquençage CUT&Tag fournir une cartographie à haute résolution et à l'échelle du génome pour les paysages épigénétiques et transcriptionnels.
Qu'est-ce qu'OrganoCD™ ?
OrganoCD™ est un service de séquençage CUT&Tag sur mesure optimisé pour les échantillons dérivés d'organoïdes. Il permet aux chercheurs de :
- Profil des modifications des histones à l'échelle du génome
- Cartographier les sites de liaison des facteurs de transcription dans des modèles tumoraux tridimensionnels
- Générez des ensembles de données épigénomiques de haute qualité à partir de matériel d'entrée limité.
Applications dans la découverte de réseaux réglementaires
Combiner OrganoCD™ avec cartographie des super-enhancers et analyse des circuits réglementaires fondamentaux vous permet de :
- Identifier les facteurs de transcription maîtres déterminant les phénotypes tumoraux.
- Révéler les nœuds réglementaires critiques impliqués dans la progression de la maladie.
- Identifier des cibles thérapeutiques novatrices avec une haute spécificité.
Cette approche offre une stratégie puissante pour découvrir les éléments fonctionnels qui déclenchent l'oncogenèse, ouvrant de nouvelles possibilités pour thérapies nucléiques ciblées et développement de médicaments de précision.
Flux de travail pour l'identification des éléments régulateurs essentiels dans les organoïdes tumoraux pour l'oncologie de précision
Nos Paquets de Solutions Deux : Solutions Multi-Omics pour les Organoïdes Tumoraux
En plus d'OrganoCD™, CD Genomics propose une suite d'outils avancés. services multi-omiques conçus spécifiquement pour la recherche sur les organoïdes tumoraux. Ces solutions combinent des technologies de séquençage de pointe avec des connaissances émergentes en biologie du cancer, offrant aux chercheurs une vue plus approfondie et intégrée du comportement tumoral.
Explorez notre boîte à outils multi-omiques d'organoïdes.
Notre plateforme de recherche sur les organoïdes intégrés prend en charge les techniques haute résolution suivantes :
- DRUG-seqProfilage transcriptionnel à haut débit des réponses aux composés
- SLAM-seq : Mesure en temps réel de l'ARN nouvellement transcrit pour surveiller l'expression génique dynamique
- EM-seqSéquençage de méthylation enzymatique pour une analyse précise de la méthylation de l'ADN sans bisulfite.
Ciblez les frontières de recherche les plus impactantes d'aujourd'hui.
Ces flux de travail omiques sont optimisés pour des études dans :
- Cartographie de la réponse aux médicaments des organoïdes
- Activité de l'ARN amplificateur et régulation transcriptionnelle
- Mécanismes de remodelage de la chromatine
- Séparation de phases et organisation subnucléaire
Que vous exploriez la régulation des gènes ou évaluiez l'impact thérapeutique, notre plateforme offre la profondeur et la flexibilité nécessaires à l'oncologie de précision moderne.
Flux de travail multi-omique intégré pour la recherche sur les organoïdes tumoraux
Nos Paquets de Solutions 3 : Omique Spatiale dans les Organoïdes Tumoraux pour Cartographier le Cancer avec Précision Cellulaire
En intégrant transcriptomique spatiale Avec les modèles d'organoïdes tumoraux, les chercheurs peuvent désormais capturer la pleine complexité de la biologie du cancer en trois dimensions. Contrairement aux approches traditionnelles, l'omics spatial préserve l'architecture naturelle et hétérogénéité des tumeurs—offrant une fenêtre plus précise sur le comportement des cellules dans leurs microenvironnements natifs.
Pourquoi le profilage spatial est important dans la recherche sur les organoïdes
Lorsque le tissu tumoral est reprogrammé en organoïde puis analysé à l'aide de l'omics spatial, les avantages sont significatifs :
- Capture l'hétérogénéité tumorale qui serait perdue dans une analyse en vrac.
- Préserve le contexte spatial pour les interactions cellule-cellule et le traçage des lignées.
- Révèle des motifs d'expression génique à travers des types cellulaires spécifiques et des régions tissulaires.
Cette technologie comble le fossé entre informations génétiques et fonction biologique, permettant aux chercheurs de déchiffrer les mécanismes moléculaires à l'origine de la progression tumorale, de la résistance et de la récidive.
Flux de travail en omique spatiale pour les organoïdes tumoraux
Flux de travail
Avantages techniques clés
CD Genomics propose une solution complète de séquençage d'organoïdes de bout en bout, conçue pour répondre aux besoins des chercheurs en oncologie. De la culture à l'analyse, notre service intègre des technologies de pointe et des protocoles éprouvés pour fournir des résultats à fort impact.
Flux de travail intégré et sans couture
Nous offrons un soutien complet, de l'isolement et de la culture d'organoïdes au dépistage de médicaments et au séquençage multi-omique. Cette approche unifiée :
- Minimise le temps de rotation
- Assure l'intégrité des échantillons à travers les flux de travail.
- Simplifie la coordination des projets pour les chercheurs.
2. Intégration Multi-Omique à Travers les Points Chauds de la Recherche
Notre plateforme combine des modèles d'organoïdes avec un séquençage épigénomique et transcriptomique à haut débit. Cela permet :
- Perspectives croisées sur la régulation et l'expression des gènes
- Un puissant ensemble d'outils pour étudier les mécanismes de résistance aux médicaments, l'évolution des tumeurs, et plus encore.
- Analyse collaborative dans les domaines de recherche en oncologie populaires
3. Compatibilité des types de cancer généraux
Nos systèmes d'organoïdes couvrent un large éventail de malignités, allant des cancers gastro-intestinaux aux cancers gynécologiques et thoraciques, permettant :
- Modèles personnalisés adaptés à des types de tumeurs spécifiques
- Une pertinence translationnelle accrue pour la recherche clinique
- Soutien aux enquêtes sur les cancers rares et courants
4. Fiabilité technique prouvée
Avec des protocoles optimisés et un solide bilan, nos services de séquençage d'organoïdes offrent :
- Taux de réussite élevés dans la génération et le séquençage d'organoïdes.
- Données fiables pour la publication ou le développement thérapeutique
- Confiance accrue dans les résultats expérimentaux
Applications du séquençage des organoïdes tumoraux
Les modèles d'organoïdes tumoraux, associés à un séquençage multi-omique avancé, transforment notre compréhension et notre traitement du cancer. Voici cinq applications majeures qui font progresser l'oncologie de précision :
Déchiffrer l'hétérogénéité des tumeurs
Les organoïdes reflètent la composition cellulaire complexe des véritables tumeurs. Intégrés avec des outils comme la transcriptomique, ils permettent aux chercheurs de :
- Profilage de l'expression génique à travers diverses populations cellulaires
- Déchiffrer la variation intra-tumorale au niveau moléculaire
- Mieux comprendre comment les tumeurs évoluent et résistent aux thérapies.
Dépistage de médicaments et évaluation des mécanismes
Les organoïdes tumoraux simulent l'environnement tumoral in vivo plus précisément que les cultures 2D traditionnelles. Lorsqu'ils sont utilisés en parallèle avec des données multi-omiques, ils :
- Accélérer le dépistage de médicaments à haut débit
- Fournir des retours en temps réel sur l'efficacité des composés et leur mécanisme.
- Aidez à identifier des candidats thérapeutiques spécifiques au patient.
Étude de la progression tumorale et de la métastase
L'établissement de biobanques d'organoïdes tumoraux à partir d'échantillons de patients permet une recherche longitudinale. Ces modèles peuvent être utilisés pour :
- Surveiller la croissance tumorale et le potentiel métastatique
- Suivre comment les tumeurs réagissent à différents médicaments au fil du temps.
- Découvrez les mécanismes de résistance grâce au séquençage comparatif.
Découverte de nouvelles cibles thérapeutiques
Les organoïdes, combinés à un profilage moléculaire approfondi, révèlent les voies de signalisation critiques et les éléments régulateurs à l'origine du cancer. Cette compréhension soutient :
- Identification de nouvelles cibles moléculaires pour la thérapie
- Développement de médicaments anticancéreux de nouvelle génération
- Découverte de biomarqueurs personnalisés pour la stratification des patients
FAQ
1. Quels types d'organoïdes tumoraux soutenez-vous pour le séquençage ?
Nous soutenons actuellement des modèles d'organoïdes validés pour plus de 10 types de cancer majeurs, y compris les cancers colorectal, pulmonaire, du sein, du foie, ovarien, pancréatique et gastrique. Chaque modèle est optimisé pour conserver les caractéristiques moléculaires et histologiques spécifiques aux patients, permettant une analyse en aval de haute fidélité.
Puis-je envoyer mes propres échantillons d'organoïdes pour le séquençage ?
Oui. Nous acceptons les échantillons d'organoïdes fournis par les clients, à condition qu'ils répondent à nos critères de contrôle qualité. En alternative, nous collaborons avec des partenaires validés pour aider à obtenir et à développer des organoïdes à partir de tissus de patients ou de lignées cellulaires si nécessaire.
3. Quelles technologies de séquençage sont incluses dans votre pipeline multi-omiques d'organoïdes ?
Notre plateforme intégrée prend en charge le séquençage de génome entier (WGS), le RNA-seq en vrac, l'EM-seq pour le profilage de méthylation, le CUT&Tag pour le mapping des histones et des facteurs de transcription, ainsi que la transcriptomique spatiale. Tous les services sont conçus pour fonctionner avec des échantillons 3D à faible entrée.
4. Comment votre plateforme aborde-t-elle l'hétérogénéité tumorale dans les organoïdes ?
Nous combinons le séquençage à haut débit avec la déconvolution computationnelle pour identifier les sous-types transcriptionnels, les mutations clonales et les signatures épigénomiques spécifiques à des régions, capturant ainsi l'hétérogénéité intra-tumorale à haute résolution.
5. Quels échantillons d'entrée et métriques de contrôle qualité nécessitez-vous pour le séquençage d'organoïdes ?
Pour la plupart des applications, nous nécessitons 100 à 500 ng d'ADN ou d'ARN de haute qualité provenant de cultures d'organoïdes. Avant le séquençage, tous les échantillons subissent un contrôle qualité rigoureux pour la pureté, l'intégrité et la quantité des acides nucléiques à l'aide des systèmes Qubit et Bioanalyzer.
6. La séquençage d'organoïdes peut-il être utilisé pour le dépistage de médicaments ou les tests de sensibilité ?
Absolument. Nous soutenons l'intégration des données pharmacogénomiques avec le profilage génomique pour découvrir des vulnérabilités exploitables par des médicaments. Des pipelines DRUG-seq et de dépistage de médicaments sur mesure sont disponibles pour évaluer l'efficacité des composés directement sur des modèles d'organoïdes.
7. Proposez-vous une cartographie des éléments régulateurs ou des amplificateurs dans les organoïdes ?
Oui. Notre service OrganoCD™ utilise le séquençage CUT&Tag pour profiler la liaison des facteurs de transcription et l'activité des enhancers. Cela permet l'analyse des circuits régulateurs et soutient la découverte de cibles thérapeutiques spécifiques aux tumeurs.
8. Quel soutien en bioinformatique est inclus dans votre service ?
Nous fournissons des pipelines analytiques complets : alignement, appel de variants, expression différentielle, reconstruction du paysage épigénomique, analyse des réseaux régulateurs et intégration des données multi-omiques. Les rapports personnalisés incluent des figures prêtes pour publication et des insights sur les voies.
9. Combien de temps dure un projet de séquençage d'organoïde typique ?
Les délais de projet dépendent de plusieurs facteurs, notamment la qualité des échantillons, la complexité du séquençage et les modules d'analyse sélectionnés. Nous nous efforçons de fournir des résultats de manière efficace tout en garantissant l'intégrité des données et la rigueur analytique. Pour des flux de travail plus avancés—comme l'omics spatiale ou les écrans de composés à grande échelle—un temps de coordination supplémentaire peut être nécessaire. Nos chefs de projet fourniront une estimation de calendrier personnalisée après avoir examiné vos exigences.
10. Quels livrables vais-je recevoir à la fin du projet ?
Vous recevrez :
- Fichiers FASTQ bruts et données traitées (par exemple, VCF, matrices d'expression)
- Résumé des rapports de QC pour le séquençage et l'intégrité des échantillons.
- Rapport d'analyse intégré (PDF) avec résultats annotés
- Aperçus sur la découverte de voies et de biomarqueurs (le cas échéant)
11. Votre service de séquençage d'organoïdes est-il adapté à la recherche clinique ou à un usage diagnostique ?
Non. Tous les services sont uniquement destinés à un usage de recherche. et ne sont pas destinés à des applications diagnostiques ou thérapeutiques. Cependant, nos flux de travail sont conformes aux normes de la recherche translationnelle et peuvent soutenir la validation de biomarqueurs précliniques.
12. Puis-je personnaliser la profondeur de séquençage ou le pipeline d'analyse ?
Oui. Nous proposons des profondeurs de séquençage flexibles et des options de bioinformatique modulaires pour répondre à des objectifs de recherche spécifiques, que vous exploriez des variants rares, du bruit transcriptionnel ou la régulation des enhancers.
Étude de cas : Profilage de l'hétérogénéité du cancer du foie à travers la pharmacogénomique basée sur des organoïdes.
ContributeurDr. Emily Hughes, Ph.D.
DisciplineÉpigénétique du cancer et génomique translationnelle
Aperçu
La compréhension de l'hétérogénéité intra-tumorale (ITH) est l'un des plus grands défis de l'oncologie de précision. Dans une étude marquante publiée dans Cellule cancéreuse (Avril 2024), Hui Yang et al. ont démontré la puissance de profilage pharmacogénomique d'organoïdes pour disséquer la diversité cellulaire et la réponse au traitement dans cancer du foie primaire. Tirer parti d'un biobanque à grande échelle de 168 lignées d'organoïdesLes chercheurs ont systématiquement décodé les motifs génétiques, transcriptomiques et de sensibilité aux médicaments d'une population tumorale hétérogène.
Objectifs
- Construire un panel diversifié d'organoïdes dérivés de patients (PDO) représentant le carcinome hépatocellulaire (CHC) et le cholangiocarcinome intra-hépatique (CHI).
- Intégrer le séquençage de l'ADN entier, la transcriptomique et les tests de réponse aux médicaments pour caractériser l'ITH.
- Identifier les sous-types moléculaires et les vulnérabilités thérapeutiques qui pourraient éclairer les stratégies de traitement personnalisées.
Méthodes : Séquençage d'Organoïdes à Grande Échelle
L'étude a utilisé un pipeline multi-omiques combinant :
- Séquençage du génome entier (WGS) : pour la détection des mutations et des CNV
- RNA-seq en vrac : pour le sous-typage transcriptionnel
- Dépistage de médicaments à haut débit : sur plus de 100 composés
- Traçage clonale et inférence phylogénétique : pour cartographier les hiérarchies évolutives
Notamment, les organoïdes ont été validés par rapport aux tumeurs des patients appariées, préservant signatures de cellule d'origine et états transcriptomiques spécifiques aux tumeursCela a permis un étalonnage confiant de la réponse aux médicaments par rapport à des phénotypes cliniquement pertinents.
Principales conclusions
- Sous-types reflétant la cellule d'origine de la tumeur :
Les organoïdes se stratifient en sous-types transcriptionnels semblables à des hépatocytes, des cholangiocytes et intermédiaires, corrélant avec des résultats cliniques distincts et des sensibilités médicamenteuses. - Évolution clonale au sein de patients uniques :
De multiples organoïdes du même patient représentaient souvent différents clones tumoraux. Par exemple, dans un cas, un clone de type hépatocyte était résistant aux inhibiteurs de MEK, tandis qu'un clone coexistant montrait une haute sensibilité, soulignant l'importance de l'échantillonnage de la diversité tumorale. - Conducteurs épigénétiques de la réponse aux médicaments :
L'intégration des données d'accessibilité de la chromatine a révélé une utilisation des enhanceurs spécifique aux sous-types, influençant la réponse aux inhibiteurs de bromodomaine (par exemple, JQ1). Cela renforce la nécessité d'un profilage épigénomique dans les études sur les organoïdes. - Opportunités thérapeutiques :
L'étude a identifié des vulnérabilités enrichies par sous-type, telles que les inhibiteurs de CDK pour les organoïdes de type cholangiocyte et les inhibiteurs d'ERK pour les types intermédiaires, suggérant des voies de repositionnement de médicaments de précision.
Conclusion
Le travail de Yang et al. valide le séquençage d'organoïdes comme une plateforme de nouvelle génération pour pharmacogénomique de précisionIl offre une feuille de route translationnelle pour utiliser les PDO non seulement pour modéliser le cancer, mais aussi pour stratifier les patients, concevoir des thérapies combinées et anticiper la résistance au niveau clonal.
Figure. L'analyse multi-régionale des organoïdes révèle l'impact fonctionnel de l'hétérogénéité génomique intra-tumorale.
Cette figure illustre comment les organoïdes de cancer du foie dérivés de différentes régions tumorales au sein du même patient présentent des profils génomiques distincts et des schémas de réponse aux médicaments variés. Les données mettent en évidence la présence de variations subclonales et leur rôle dans la détermination de la sensibilité thérapeutique, soulignant la nécessité de modèles d'organoïdes résolus spatialement en oncologie de précision.
Les services de séquençage d'organoïdes de CD Genomics - soutien WGS, RNA-seq, CUT&Taget au-delà—sont idéalement placés pour aider les équipes de recherche déconvoluer la complexité tumorale et débloquer des solutions thérapeutiques ciblées.
Références
- Oshimistu, K, Takano, ., Fuii, M. et al. Le criblage d'organoïdes révèle des vulnérabilités épigénétiques dans le cancer colorectal humain. Nat Chem Biol 18, 605-614 (2022).
- 121 Yana H et al. Profilage pharmacogénomique de l'hétérogénéité intra-tumorale à l'aide d'une grande biobanque d'organoïdes du cancer du foie. Cancer Cell. 8 avril 2024.
