预测治疗反应
在时间非常紧迫的情况下，找到合适的工具来克服工作流程中的挑战变得至关重要。从事小细胞肺癌 (SCLC) 研究的科学家都知道，为治疗筛查收集组织非常困难，在应对脑转移时更是如此。SCLC是一种异质性强、侵袭性高的肿瘤，预后较差；大多数患者在确诊后的生存期只有一年左右。肿瘤生长迅速且生存率低，因此获取活组织极为困难。事实上，原发性和转移性SCLC的组织稀缺一直是该疾病分子表征的一大阻碍，范德堡大学NCI小细胞肺癌系统生物学中心科研经理Amanda Linkous博士对此深有体会。
Linkous博士表示：“类器官对我们极为有用，我们可以在培养皿中模拟人体器官的微环境，生成微型肿瘤标本。以前，这些肿瘤标本很难获取，每隔几个月才会有临床标本。现在，我们每个月都可以大规模生成这些标本，从中收集更多信息，如果只能依赖临床标本，收集的信息会非常有限。”
鉴于研究人员能够实时观察和操控类器官细胞，类器官在全球实验室中的应用越来越广泛。更重要的是，肺类器官和脑类器官模型只需4到6周即可培养获得，有助于减少对更具侵入性的组织采集程序的需求。
反映组织异质性对于治疗测试和了解肿瘤治疗的长期成功率也很重要。纽约基因组中心高级科学家Francesco Cambuli博士表示：“尽管结直肠癌可以说是一种教科书式疾病，但治疗方法在过去40到50年里几乎没有改变。”与肺癌一样，对于IV期结直肠癌，仅研究原发肿瘤是不够的；还必须研究转移肿瘤。类器官非常适合用于研究跨器官系统的治疗反应，目前已用来预测肿瘤行为和复发，甚至可用于同一肿瘤的不同亚型。Cambuli博士指出：“在一种特定类型的肿瘤中，可能存在五种不同的异质类型。类器官模型的优势在于，它适用于所有不同类型的结直肠癌的研究和治疗。”
Amanda Linkous博士、Francesco Cambuli博士和Nino Faleo博士
提高器官移植成功率
与肿瘤一样，器官移植也是一场与时间的赛跑，尤其是像肝脏这样的重要系统，目前还没有恢复细胞功能的成熟方法。事实上，大多数移植的组织在移植后的最初几天就会因移植物衰竭而丧失功能。精准医疗和3D细胞培养方法可以提供独特的机会，为人体供应复杂且分化的肝细胞，这些细胞来源于人类供体，经过抗病治疗，能够移植到失去肝功能的患者体内。在通过门静脉或脐带移植时，多细胞球培养物展示出较2D培养细胞更好的肝细胞功能和复原能力。
Ambys Medicines的高级科学家Nino Faleo博士正在利用3D多细胞球技术寻求新突破。Faleo博士表示：“通过增加3D多细胞球的复杂性，我们能够更好地模拟肝脏的生理结构并改善肝细胞功能。一想到它带来的可能性，我们就感到无比激动。更准确的疾病模型有助于加快药物筛选，进而减少开发新疗法所需的时间和成本。”
同心协力，推动创新
创新并非一蹴而就，而是从一次次试错中积累经验。在科学研究领域，创新意味着众多充满热情的科学家和专家携手合作，共同寻找解决方案。康宁生命科学等业界楚翘与客户密切合作，不断克服阻碍，探索新发现。Faleo博士表示：“我与康宁专家们的合作非常愉快。他们在合作之初就展现出的深厚的专业底蕰并提供了大量产品信息，这帮助我缩短了最初的试验期。”
在完善工作流程方面，Linkous博士表示，她可以依靠康宁提供的技术建议获得更一致的结果。她说道：“有一次，我们遇到了一些类器官在某个步骤停止扩增的问题。很高兴能够与知道如何优化实验室常用试剂 (如Corning® Matrigel® 基质) 的专家合作，共同攻克研究中遇到的这些难题。”
自人类基因组计划启动以来，精准医疗有了长足的进步。与过去使用患者来源的细胞系相比，使用肿瘤类器官 (患者来源类器官) 预测个体对治疗的反应，准确性大大提高。科学家们在测试抗肿瘤药物对患者“替身”的疗效方面取得了一定进展，但其可能性远远超过了药物研发本身。精准医疗和预测科学的进步让我们看到了未来以患者为中心的医疗服务的曙光，这无疑将改变我们所熟知的医疗行业。