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오가노이드(작은 3차원 세포 구조물)는 오랫동안 질병 연구와 약물 시험에 사용되어 왔습니다. 그러나 대부분의 오가노이드는 혈관이 없어 크기, 기능, 그리고 성숙도가 제한적입니다. 예를 들어, 신장은 혈액을 걸러내기 위해 혈관이 필요하고, 폐는 기체 교환을 위해 혈관이 필요합니다.
지난달, 두 개의 독립적인 연구팀이 Science와 Cell 저널에 혈관 오가노이드를 처음부터 어떻게 만들어냈는지 보고했습니다. 그들은 만능 줄기세포로 시작하여, 그 분화를 조절하여 장기 조직과 혈관 세포를 동시에 만들어냈습니다.
스탠포드 대학의 줄기세포 전문가이자 심장 및 간 연구의 공동 저자인 오스카 아빌레즈는 "이 모델은 새로운 접근 방식의 힘을 실제로 보여줍니다."라고 말했습니다.
초기에는 연구진이 혈관 조직과 다른 조직을 별도로 섞어서 "아셈블로이드"(여러 기관체나 다른 세포를 결합한 시험관 모델)로 만들었지만, 이 방법으로는 실제 구조를 완벽하게 재현할 수 없었습니다.
이 획기적인 발견은 상피 세포를 배양하는 과정에서 우연히 발견된 것입니다. 미시간 대학교를 비롯한 여러 연구진은 오가노이드가 혈관 내피 세포를 자발적으로 더 많이 생성한다는 사실을 발견했습니다. 그들은 혈관 내피 세포를 제거하는 대신, 장 오가노이드에서 이 현상을 "복제"하고자 했습니다.
이러한 단서를 바탕으로 중국 과학원 동물학연구소의 이페이 먀오(Yifei Miao)와 동료들은 같은 배양 접시에서 상피 세포와 혈관 세포의 공동 발달을 조절하는 연구를 시도했습니다. 처음에는 두 세포 유형이 성장하기 위해 상반되는 분자 신호를 필요로 했기 때문에 어려움이 있었습니다. 그러나 연구팀은 자극 분자의 첨가 시점을 조절하여 두 세포가 함께 성장할 수 있도록 하는 방법을 찾아냈습니다.
그 결과, 폐 오가노이드를 생쥐에 이식했을 때, 가스 교환이 이루어지는 폐포에 특이적인 세포를 포함한 여러 세포 유형으로 분화되었습니다. 3D 스캐폴드에서 배양했을 때, 이 오가노이드는 폐포와 유사한 구조로 자가 배열되었습니다. 헬름홀츠 감염 연구 센터(독일)의 전문가인 요제프 페닝거는 이를 흥미로운 진전으로 평가했습니다.
마찬가지로, 아빌레즈는 근육 세포, 혈관, 신경을 포함하는 심장 오가노이드를 만들었습니다. 혈관은 조직을 관통하는 작은 가지를 형성했습니다. 이 접근법을 통해 수많은 작은 혈관을 가진 소형 간도 만들어졌습니다.
하지만 현재의 오가노이드는 아직 배아 발달 초기 단계만을 재현합니다. 페닝거는 오가노이드가 실제 장기처럼 기능하려면 과학자들이 더 큰 혈관, 지지 조직, 그리고 림프관을 개발해야 한다고 말합니다. 다음 과제는 혈관이 실제 혈액을 운반할 수 있도록 "밸브를 여는" 것입니다. 그는 "이것은 정말 흥미로운 분야입니다."라고 말합니다.
출처: https://baoquocte.vn/dot-pha-noi-tang-nhan-tao-tu-hinh-thanh-mach-mau-320722.html
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