Informazioni sul Dott. Yoneyama

Il Dott. Yoneyama ha conseguito il dottorato di ricerca presso la Graduate School of Agricultural and Life Sciences dell'Università di Tokyo e attualmente lavora presso la Graduate School of Medicine dell'University of Osaka, dove conduce svariati studi su cellule staminali e organoidi. La sua ricerca sta apportando un contributo significativo alla diagnosi precoce delle malattie epatiche, allo sviluppo di nuove terapie e al progresso della medicina rigenerativa.

D: Su quale ricerca si sta concentrando attualmente?

Dottor Yoneyama: Il nostro laboratorio dispone della tecnologia per generare organoidi epatici da cellule iPS umane, tuttavia puntiamo alla ricerca traslazionale che tenga conto delle applicazioni mediche, non solo della generazione in sé. Un esempio è la nostra ricerca sui meccanismi alla base delle differenze individuali nella patologia del fegato grasso. Il numero di pazienti affetti da fegato grasso è in aumento a livello globale, tuttavia la progressione dei sintomi varia da un paziente all'altro e non sono ancora disponibili trattamenti efficaci. Per superare questo problema, utilizziamo la tecnologia degli organoidi per riprodurre le diverse condizioni epatiche dei singoli pazienti e studiare i meccanismi che causano queste differenze individuali nella patologia.

Un altro approccio consiste nell'utilizzare organoidi epatici per un nuovo trattamento: dispositivo di supporto epatico extracorporeo. Stiamo sviluppando un dispositivo terapeutico basato sui nostri organoidi epatici e continuiamo a svolgere ricerche mirate ad applicazioni cliniche.

D: Cosa l'ha portata a focalizzare la sua ricerca sugli organoidi?

Dottor Yoneyama: Gli organoidi sono uno strumento unico nel suo genere che ci consente di studiare direttamente gli organi umani. Ho iniziato a dedicarmi alla ricerca sugli organoidi epatici intorno al 2018. All’epoca, era sufficiente generare modelli di organoidi per pubblicare uno studio. Anche allora non mi accontentavo di creare semplicemente organoidi; come scienziato, volevo restituire qualcosa e contribuire alla pratica clinica.

Un altro motivo è il mio desiderio di chiarire come si formano gli organi umani e come la disregolazione di questi meccanismi sia correlata alle malattie. Ad esempio, sono molto interessato a comprendere i processi che portano alle anomalie metaboliche e alle malattie. Attualmente sto concentrando su due aspetti: come scienziato, mi dedico a chiarire i processi di formazione e i meccanismi funzionali degli organi umani e a contribuire alla ricerca medica utile nella pratica clinica.

D: Come utilizza principalmente i microscopi nei tuoi esperimenti?

Dottor Yoneyama: Per la coltura cellulare, impiego quotidianamente un microscopio invertito per osservazioni, come imaging in campo chiaro e a contrasto di fase. Per applicazioni di alto livello, ovvero nei casi in cui è necessario sapere dove e in che quantità viene espressa una molecola specifica, o come sono le strutture intercellulari e intracellulari, utilizziamo microscopi a fluorescenza ad alta risoluzione come i microscopi confocali . Dalla fase di creazione degli organoidi fino alla valutazione finale della loro funzione, il microscopio invertito è uno strumento indispensabile per la ricerca sugli organoidi.

D: Quali aspetti del nuovo microscopio invertito IXplore IX85™ si sono rivelati efficaci nei Suoi esperimenti?

Dottor Yoneyama: Innanzitutto, il throughput. L'IXplore IX85 presenta un ampio campo visivo, che riduce il numero di immagini necessarie e mi consente di raccogliere in modo efficiente i dati dalle cellule e dai campioni richiesti per un singolo esperimento. Questo è un vantaggio enorme.

Il miglioramento del throughput aiuta inoltre a monitorare l'omogeneità degli organoidi che creiamo o la frequenza di formazioni anomale. Quando discutiamo i dati in laboratorio, l'ampio campo visivo ci consente di monitorare più organoidi contemporaneamente, il che ci aiuta ad avere conversazioni più accurate su omogeneità e anomalie.

Un altro miglioramento che ho particolarmente apprezzato è stata la funzione di unione delle immagini. L'ho utilizzata per acquisire immagini di un campione di fegato di ratto relativamente grande, circa 20-30 mm, ottenendo un'immagine ad alta risoluzione con quasi nessuna giunzione visibile. Per ottenere un'immagine simile senza queste giunture, solitamente dobbiamo regolare le condizioni e apportare modifiche alle impostazioni, tuttavia la correzione automatica dell'IX85 ha semplificato l'acquisizione di immagini uniformi e ad alta risoluzione. Sono rimasto molto colpito.

D: In che modo l'obiettivo LUPLAPO25XS, che utilizza un tampone in gel di silicone, ha agevolato i Suoi esperimenti?

Dottor Yoneyama: Innanzitutto, ha migliorato l'efficienza del nostro flusso di lavoro. Ad esempio, quando si passa da un obiettivo a immersione a un altro con un diverso ingrandimento, di solito è necessario rimuovere l'olio o l'acqua. Non doverlo più fare ha influito molto positivamente dell'efficienza. Posso prima acquisire un’immagine a campo ampio, poi aumentare l’ingrandimento e continuare ad acquisire immagini. Poi posso tornare alla visualizzazione a campo ampio e passare nuovamente all'obiettivo in gel di silicone in un'altra posizione. La possibilità di svolgere queste attività senza problemi è incredibilmente comoda.

In secondo luogo, l'ingrandimento 25X è perfetto. Sebbene il nostro obiettivo principale sia la ricerca sugli organoidi, quotidianamente ci occupiamo di altri tipi di campioni e dobbiamo coprire un'ampia gamma di ingrandimenti. In quei casi, 10X è troppo basso e 40X è troppo alto. Ho sempre desiderato un ingrandimento intermedio con una lunga distanza di lavoro (WD) e prestazioni eccellenti nell'osservazione in profondità. Questo obiettivo 25X con una distanza di lavoro (WD) di 2 mm è perfetto per i soggetti della nostra ricerca.

Inoltre, sono rimasto molto colpito dalle prestazioni di osservazione in profondità del gel di silicone. Quando proviamo a osservare il centro di sferoidi o organoidi, a profondità di circa 100-150 µm, un obiettivo asciutto standard produrrebbe un'immagine sfocata. La sfocatura è stata notevolmente migliorata con questo obiettivo. Combinandolo con la deconvoluzione 3D, abbiamo potuto osservare chiaramente la struttura dell'organoide senza utilizzare un microscopio confocale.

D: Quali programmi ha per il futuro in ambito di ricerca e sperimentazione?

Dottor Yoneyama: Come ho menzionato nella mia attuale ricerca, stiamo sviluppando un dispositivo che possa far circolare il sangue attraverso organoidi epatici extracorporei per ottenere una funzione analoga a quella della dialisi. Questo sforzo mira a sviluppare un nuovo approccio che un giorno potrebbe contribuire a supportare la funzionalità epatica. Il fegato ha una funzione di disintossicazione, ma nei pazienti con funzionalità epatica compromessa i prodotti di scarto e le tossine possono facilmente accumularsi nel sangue. Se gli organoidi epatici fossero in grado di svolgere questo ruolo, un giorno potrebbero aiutare a sostenere i pazienti in attesa di trapianto.

I trapianti di organo sono ancora molto difficili e non si è ancora registrato un singolo caso di applicazione clinica degli organoidi nel campo della medicina rigenerativa del fegato. Ritengo che questa ricerca sia significativa per quel motivo.

_{Dichiarazione di non responsabilità: Le opinioni e le affermazioni espresse in questa intervista sono quelle del singolo ricercatore e non riflettono necessariamente i punti di vista o le affermazioni di Evident. I prodotti e le tecnologie menzionati sono destinati esclusivamente alla ricerca e non sono progettati per applicazioni cliniche o diagnostiche.}