Personalizace a individualizace terapie a diagnostiky pomocí pokročilých in vitro modelů využívajících tkáň pacienta je budoucností klinické medicíny. Tyto modely zahrnují organoidy, tedy trojrozměrné in vitro modely odvozené z dospělých nebo indukovaných pluripotentních kmenových buněk, modely orgánů na čipu a další kombinované modely. Kmenové buňky pro založení těchto kultur lze získat od pacienta za pomocí minimálně invazivních metod a expandovat in vitro pro následná personalizovaná využití. Tento přehledový článek shrnuje charakteristiky jednotlivých přístupů a jejich potenciální využití zejména v transplantační terapii diabetu mellitu a diabetického onemocnění ledvin. Oproti současným metodám transplantace pankreatu a pankreatických ostrůvků, respektive transplantace ledvin, nabízí tyto přístupy řadu výhod. Na závěr jsou prezentována současná klinická využití těchto modelů v prediktivním testování léčebné odpovědi a transplantační terapii s prvními klinickými studiemi využívajícími tyto modely v kauzální léčbě diabetu mellitu.

Personalization and individualization of therapy and diagnostics using advanced in vitro models utilizing patient tissue is the future of clinical medicine. These models include organoids, i.e., three-dimensional in vitro models derived from adult or induced pluripotent stem cells, organ-on-a-chip models, and other combination models. Stem cells for establishing these cultures can be obtained from the patient using minimally invasive methods and expanded in vitro for subsequent personalized applications. This review article summarizes the characteristics of each approach and their potential applications, particularly in transplantation therapy for diabetes mellitus and diabetic kidney disease. Compared with current approaches to pancreas and pancreatic islet transplantation and kidney transplantation, respectively, these approaches offer a number of potential advantages. In conclusion, the current clinical applications of these models in predictive testing of treatment response and transplantation therapy are presented, with the first clinical trials using these models in the causal treatment of diabetes mellitus.

Univerzita Karlova 3 lékařská fakulta Praha

Advanced three-dimensional in vitro models in the treatment of diabetes mellitus and diabetic kidney disease: Is a new era of personalized medicine approaching?

Literatura