배양한 뇌에 안배라는 기관을 갖춘 깨끗한 눈을 형성시키는 데 성공했다는 논문이 2021년 8월 17일에 발표되었습니다. 사람의 뇌를 연구하기 위해 실험실에서 만들어진 소형 크기의 뇌와 눈은 빛에 반응하는 신경조직의 활동 등이 확인되면서, 향후 망막질환의 연구 및 의료용 망막의 제조에 도움이 될 것으로 기대되고 있습니다.
Human brain organoids assemble functionally integrated bilateral optic vesicles: Cell Stem Cell
https://www.cell.com/cell-stem-cell/pdfExtended/S1934-5909(21)00295-2
Brain organoids develop optic cups that respo | EurekAlert!
https://www.eurekalert.org/news-releases/925127
Brain organoids develop optic cups that respond to light
Human induced pluripotent stem cells (iPSCs) can be used to generate brain organoids containing an eye structure called the optic cup, according to a study published August 12 in the journal Cell Stem Cell. The organoids spontaneously developed bilaterally
www.eurekalert.org
Scientists Grew Stem Cell 'Mini Brains'. Then, The Brains Sort-of Developed Eyes
https://www.sciencealert.com/scientists-used-stem-cells-to-make-mini-brains-they-grew-rudimentary-eyes
Scientists Grew Stem Cell 'Mini Brains'. Then, The Brains Sort-of Developed Eyes
Mini brains grown in a lab from stem cells have spontaneously developed rudimentary eye structures, scientists report in a fascinating new paper.
www.sciencealert.com
Mini Brains Grown From Stem Cells Developed Light-Sensitive, Eye-Like Features | Smart News | Smithsonian Magazine
https://www.smithsonianmag.com/smart-news/mini-brains-grown-stem-cells-developed-eyes-can-sense-light-180978478/
인간의 iPS세포를 이용하여 실험실에서 만들어진 뇌는 '뇌 오가노이드'라고 불리고 있으며, 과거의 연구에서는 콩알 크기의 뇌 오가노이드에서 태아와 같은 뇌파를 감지하는 데에도 성공했습니다.
Complex Oscillatory Waves Emerging from Cortical Organoids Model Early Human Brain Network Development - ScienceDirect
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1934590919303376?via%3Dihub
Complex Oscillatory Waves Emerging from Cortical Organoids Model Early Human Brain Network Development
Structural and transcriptional changes during early brain maturation follow fixed developmental programs defined by genetics. However, whether this is…
www.sciencedirect.com
Brain waves detected in mini-brains grown in a dish
https://phys.org/news/2019-08-brain-mini-brains-grown-dish.html
Brain waves detected in mini-brains grown in a dish
Scientists have created miniature brains from stem cells that developed functional neural networks. Despite being a million times smaller than human brains, these lab-grown brains are the first observed to produce brain waves that resemble those of preterm
phys.org
이러한 뇌 오가노이드는 매우 간단한 구조를 하고 있기 때문에 '의식이 발생하지는 않는다'고 생각되어지고 있는 반면, 인간의 뇌세포에서 형성된 살아있는 조직이기 때문에, 신경의 발달 메커니즘의 규명이나 뇌의 질병 모델링, 약물시험 등에 도움이 되고 있습니다.
이전부터 안배와 안포 등의 원시적인 안구조직의 발달에 대해 연구하고 있던 독일 · 뒤셀도르프대학병원의 제이 고파라크리슈난 박사 연구팀은 '눈의 조직을 직접 배양하는 것이 아니라 뇌 오가노이드에서 눈을 발생시키기' 위해 먼저 4명의 기증자 유래의 iPS세포를 준비했습니다.
그리고 이전에 개발한 '줄기세포를 신경조직으로 변화시키는 기술'을 응용하여 배양액에 비타민A의 일종인 초산 레티놀을 첨가하여 시신경의 일종인 시신경유두를 가진 뇌 오가노이드를 만들었습니다.
이 뇌 오가노이드를 배양한 결과 총 314개 중 72%에서 시신경을 형성시키는 데 성공했습니다. 빠른 것은 작성 후 30일 즈음에 안포를 형성시켜, 60일 후에는 성숙한 시신경을 갖게 되었습니다. 이 뇌 오가노이드의 발달속도는 인간태아의 안구의 발달시기와 거의 일치하고 있다고 합니다.
연구팀이 만든 뇌 오가노이드는 다양한 종류의 망막세포를 갖추고 있어 수정체와 각막 등의 조직 외에도 빛에 반응하여 활동하는 신경세포의 네트워크도 확인되었습니다. 연구팀은 시신경의 배양 자체는 이전부터 행해져 왔지만, 뇌 오가노이드에서 시신경유두를 형성한 연구는 이번이 처음이라고 설명합니다.
고파라크리슈난 박사는 이번 연구결과에 대해 "포유류의 뇌는 망막신경절 세포의 신경섬유가 뻗어 뇌와 연결하는 것으로 알려져 있었지만, 그것이 in vitro, 즉 실험실 연구에서 증명된 사례는 이번이 처음"이라며 연구팀은 향후 시신경유두를 장기보존하는 기술을 개발하고 망막질병의 메커니즘을 규명하는 연구에 이바지할 방침이라고 합니다.
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