pplied Hepatic Bioengineering: Modeling the Human Liver Using Organoid and Liver-on-a-Chip Technologie

Autor(es)

Telles-Silva, Kayque Alves ^[1] ; Pacheco, Lara ^[1] ; Komatsu, Sabrina ^[1] ; Chianca, Fernanda ^[1] ; Caires-Junior, Luiz Carlos ^[1] ; Araujo, Bruno Henrique Silva ^[2] ; Goulart, Ernesto ^[1] ; Zatz, Mayana ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Inst Biosci, Human Genome & Stem Cell Res Ctr HUG CEL, Sao Paulo - Brazil

^[2] Johns Hopkins Univ, Sch Med, Lieber Inst Brain Dev, Baltimore, MD - USA

• Tipo de documento: Artigo de Revisão
• Fonte: FRONTIERS IN BIOENGINEERING AND BIOTECHNOLOGY; v. 10, FEB 14 2022.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

The liver is the most important metabolic hub of endo and xenobiotic compounds. Pre-clinical studies using rodents to evaluate the toxicity of new drugs and cosmetics may produce inconclusive results for predicting clinical outcomes in humans, moreover being banned in the European Union. Human liver modeling using primary hepatocytes presents low reproducibility due to batch-to-batch variability, while iPSC-derived hepatocytes in monolayer cultures (2D) show reduced cellular functionality. Here we review the current status of the two most robust in vitro approaches in improving hepatocyte phenotype and metabolism while mimicking the hepatic physiological microenvironment: organoids and liver-on-chip. Both technologies are reviewed in design and manufacturing techniques, following cellular composition and functionality. Furthermore, drug screening and liver diseases modeling efficiencies are summarized. Finally, organoid and liver-on-chip technologies are compared regarding advantages and limitations, aiming to guide the selection of appropriate models for translational research and the development of such technologies. (AU)

• Processo FAPESP: 19/18469-1 - Desenvolvimento de organoides hepáticos universais produzidos a partir de células IPS
• Beneficiário: Ernesto da Silveira Goulart Guimarães
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 21/04113-0 - Análise dos efeitos de inibidores de Topoisomerase 2 na diferenciação hepática in vitro
• Beneficiário: Lara Borges Pacheco
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 19/19380-4 - Investigação dos possíveis mecanismos de maturação de hepatócitos in vitro induzida por etoposídeo
• Beneficiário: Kayque Alves Telles Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 17/16283-2 - Desenvolvimento de técnicas de bioengenharia de tecidos para a reconstrução funcional, ex vivo, de fígados, a partir de células iPSCs
• Beneficiário: Luiz Carlos de Caires Júnior
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 13/08028-1 - CEGH-CEL - Centro de Estudos do Genoma Humano e de Células-Tronco
• Beneficiário: Mayana Zatz
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 21/04121-3 - Análise dos efeitos do etoposídeo na diferenciação cardíaca in vitro
• Beneficiário: Sabrina Kaori Kadowaki Komatsu
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica