近期，類器官被國內外諸多實驗室利用來研究COVID-19的病毒感染能力及相應的藥物和疫苗的研究。因為它們與組織的真實形態極其相似、成本低且無倫理問題【3】。另外，科學家們也揭示體外腸道類器官培養能夠維持肥胖表型，並解釋了為什麼有些胖子吃的少依然發胖的原因【4】。利用類器官進行體外和體內移植後腫瘤抑制基因的篩選鑑定也是目前科學研究的一個重要方向，例如今年5月德國癌症協會（DKTK）的Henner F. Farin研究團隊開發的基於結腸類器官的CRISPR-Cas9基因篩選平臺【5】。
1. Lancaster, M. & Knoblich, J.A. 2014. Organogenesis in a dish: Modeling development and disease using organoid technologies. Science, 345, pp. 1247125.
2. Simian, M. & Bissell, M.J. 2016. Organoids: A historical perspective of thinking in three dimensions, Journal of Cell Biology, 1, e201610056.
4. Hasan et al., Obesity phenotypes are preserved in intestinal stem cell enteroids from morbidly obese patients . bioRxiv 2020.05.29.123737; doi: https://doi.org/10.1101/2020.05.29.123737
5. Michels et al., Pooled In Vitro and In Vivo CRISPR-Cas9 Screening Identifies Tumor Suppressors in Human Colon Organoids. Cell Stem Cell, 2020, 26, 782–792.
類器官是細胞的三維組裝體，包含一種以上的細胞型別，至少表現出細胞所屬器官的某些生理特徵。幹細胞具有分化為所有細胞型別的潛能，因此，幹細胞技術是構建類器官系統的基礎。類器官能夠自我更新（self-renewal）和自我組織（self-organization）。在基礎研究和疾病的建模中，採用類器官系統可以提高實驗水平【1】【2】。
近期，類器官被國內外諸多實驗室利用來研究COVID-19的病毒感染能力及相應的藥物和疫苗的研究。因為它們與組織的真實形態極其相似、成本低且無倫理問題【3】。另外，科學家們也揭示體外腸道類器官培養能夠維持肥胖表型，並解釋了為什麼有些胖子吃的少依然發胖的原因【4】。利用類器官進行體外和體內移植後腫瘤抑制基因的篩選鑑定也是目前科學研究的一個重要方向，例如今年5月德國癌症協會（DKTK）的Henner F. Farin研究團隊開發的基於結腸類器官的CRISPR-Cas9基因篩選平臺【5】。
類器官的應用可以概括為以下3類：
1. 透過類器官對發育和疾病進行建模
研究人員可以透過類器官來模擬人類發育和疾病，因為類器官是從人類幹細胞或成年細胞產生的誘導性多能幹細胞生長而來的，它們的成分和結構也與原發組織相似，並且易於操作和冷凍儲存。這意味著類器官可以用於研究源自幹細胞的人體組織且難以透過動物模型模擬的人類疾病分析，研究人員僅需少量的起始物質即可培養類器官。
2. 幹細胞類器官工程
幹細胞生物工程技術的進步提高了控制細胞型別，組織和相互作用的能力，而類器官工程正需要透過直接修飾幹細胞或控制微環境來操縱每個結構層。現在，科學家已經開發了更精確的合成環境，透過用訊號蛋白修飾基質的生物惰性區域，可以更好地控制幹細胞的活性。類器官工程技術對於一些體內環境成分複雜、需要精確建模的發育研究特別有用。
3. 類器官與精準醫學
類器官具有巨大的治療潛力，利用活檢技術就可以培養與病人具有遺傳相似性的類器官模型，同時意味著可以利用源自患者幹細胞的類器官系統來進行個性化藥物功效測試，為患者提供更加精準的治療方法。
參考文獻：
1. Lancaster, M. & Knoblich, J.A. 2014. Organogenesis in a dish: Modeling development and disease using organoid technologies. Science, 345, pp. 1247125.
2. Simian, M. & Bissell, M.J. 2016. Organoids: A historical perspective of thinking in three dimensions, Journal of Cell Biology, 1, e201610056.
3. Nature news: https://www.nature.com/articles/d41586-020-01864-x
4. Hasan et al., Obesity phenotypes are preserved in intestinal stem cell enteroids from morbidly obese patients . bioRxiv 2020.05.29.123737; doi: https://doi.org/10.1101/2020.05.29.123737
5. Michels et al., Pooled In Vitro and In Vivo CRISPR-Cas9 Screening Identifies Tumor Suppressors in Human Colon Organoids. Cell Stem Cell, 2020, 26, 782–792.