인간의 전뇌가 어떻게 발달하는지 드러내는 ‘유사장기(Organoids)’
※ 기사. https://www.scientificamerican.com/article/organoids-reveal-how-human-forebrain-develops/
참고문헌: https://science.sciencemag.org/content/367/6476/eaay1645
유사장기는 장기의 조직의 구성을 모방하도록 설계되어 실험실에서 3차원 무리(3-D clusters)로 성장하는 세포들임.
스탠포드대 연구팀은 약물과 단백질을 혼합 사용하여 초기 뇌 조직(신경전구세포; neural progenitor cells)을 형성하도록 함. 또한 여분의 단백질을 추가하여 복측 구역 모델을 만들어 유사장기가 자동적으로 발달하도록 했고, 다른 종류의 뉴런을 생성한 후 교세포(glia)라 불리는 뇌세포를 형성함. 연구팀은 ATAC-seq라는 유전체시퀀싱기술을 이용하여 어떤 유전자가 단백질을 형성하는데 관여하는지, 그 중 어떤 유전자가 활성화되었는지, 어떤 단계에서 어떤 유형의 세포가 활성화되었는지를 평가함. 이러한 발달의 대부분은 활동이 급증하는 80-260일 사이에 발생함.
그 후 연구팀은 그 데이터를 이용하여 자폐증 및 조현병과 관련된 유전자가 언제 어떤 유형의 세포에서 활성화되는지를 알아냄. 많은 자폐증 위험 유전자들은 전구세포에 나타난 반면, 조현병 유전자는 다른 뉴런(glia and inhibitory neurons)에서 더 늦게 활성화됨.
다음 단계는 다른 신경학적 질병을 앓는 환자들에게서 발견된 유전적 변종(variants)이 뇌 유사장기의 발달에 어떻게 영향을 미치는지 확인하는 것임.