접시에서 자란 인간 망막
존스 홉킨스 대학의 과학자들은 실험실에서 처음부터 인간 망막 조직을 성공적으로 성장시켰습니다. 이 연구는 안구 질환과 관련된 새로운 치료법 개발에 도움이 될 수 있습니다. 그러나 실험실에서 배양한 망막 세포는 이식에 사용되지 않습니다. 대신, 연구자들은 눈의 색 감지 세포가 기능하는 방식을 더 잘 이해하기 위해 이를 사용하고 있습니다.
"우리는 인간의 망막에 수백 가지의 서로 다른 세포 유형이 있다고 믿습니다." 로버트 존스턴, Johns Hopkins 생물학과 조교수는 Digital Trends에 말했습니다. "내가 하고 싶었던 것은 색을 감지하는 원뿔 세포에 대해 더 많은 것을 알아내려고 노력하는 것이었습니다."
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망막은 망막 오르가노이드(retinal Organoids)라고 불리는 줄기 세포에서 성장했습니다. 성장하는 오가노이드 이런 방식으로 페트리 접시에 넣는다는 것은 인간을 직접 연구할 필요가 없고 대신 동일한 방식으로 작동하는 모델 시스템에 집중한다는 것을 의미합니다. 그럼에도 불구하고 성장 과정은 인간의 태아 발달과 동일한 기간에 이루어졌는데, 이는 잘못되면 연구자들이 최대 1년까지 기다려야 한다는 것을 의미합니다.
성장 과정에서 망막의 청색 감지 세포가 가장 먼저 성장했습니다. 그 다음에는 빨간색을 감지하는 세포가 이어졌고, 마지막으로 녹색을 감지하는 세포가 이어졌습니다. 연구자들은 갑상선 호르몬의 방출이 세포가 파란색, 빨간색, 녹색 탐지기가 될지 여부를 결정한다는 것을 발견했습니다. 이 호르몬의 수치는 안구 조직에 의해 조절됩니다. 망막 발달 초기에 그들은 갑상선 호르몬 수치가 낮다는 가설을 세웁니다. 왜냐하면 이때 청색 세포가 생성되기 때문입니다. 나중에는 빨간색과 녹색 셀을 만들기 위해 더 높아집니다. 결과적으로, 갑상선 호르몬이 감소된 상태로 태어난 아이들은 색맹이 발생할 가능성이 더 높을 수 있다고 연구팀은 믿고 있습니다.
이 연구는 CRISPR 유전자 편집을 통해 파란색 세포만 만들거나 빨간색과 녹색 세포만 만드는 것이 가능하다는 것을 보여주었습니다. 연구자들은 미래에 이 지식을 사용하여 이러한 색 감지 세포와 관련된 치료 응용 프로그램을 개발하기를 희망합니다. 특히, 시력 상실의 주요 원인인 황반변성을 치료하기 위해 과학적, 기술적 혁신을 활용하는 것을 목표로 하고 있습니다.
최근 연구를 설명하는 논문이 나왔습니다. 사이언스 저널에 게재.
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