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Oct 25, 2023

연구원들은 배양 접시에서 장기 발달을 시작하기 위해 영장류 배아를 얻습니다.

Lita Kacsoh - 2023년 6월 1일 오후 3시 15분(UTC) 과학자들이 새로운 기록을 세웠습니다.

Lita Kacsoh - 2023년 6월 1일 오후 3:15 UTC

과학자들이 자궁 밖에서 영장류 배아를 성장시키는 새로운 기록을 세웠다고 Cell 저널 5월호에 보고되었습니다. 처음으로 원숭이 배아를 수정 후 25일 동안 실험실에서 배양하여 장기 발달 시작을 포함하여 이전에 배양에서 관찰된 적이 없는 주요 발달 랜드마크를 달성했습니다. 실험실에서 이러한 과정을 추적하는 능력은 인간의 선천적 선천적 결함과 장기 발달을 이해하는 데 중요한 단계일 수 있습니다.

흔히 배 발생이라고 불리는 동물 발생의 초기 단계는 겉보기에는 눈에 띄지 않는 세포 덩어리에서 복잡하고 구획화된 유기체로의 전환을 포함합니다. 배 발생이 끝나면 세포는 전문화를 향한 행진을 시작하고 기관 시스템이 형성되기 시작했습니다. 포유류에서 이는 자궁이 편안하고 프라이버시가 보장되는 환경에서 일반적으로 발생하는 과정이므로 고급 영상 기술의 출현에도 불구하고 관찰하기가 어렵습니다. 그리고 발달에 영향을 미칠 수 있는 요인을 실험하는 것도 어렵습니다.

이 모든 것 때문에 발달 생물학자들은 이러한 한계를 우회하여 배양 접시에서 이 과정이 일어나도록 하는 방법을 찾게 되었습니다. 인간 배아 발생을 연구하는 것은 윤리적, 법적 고려 사항으로 인해 제한됩니다. 구체적인 지침은 국가마다 다를 수 있지만, 그 결과 신경계의 조상이 형성되기 전인 14일이 지난 실험실에서 유지된 인간 배아에 대한 거의 전 세계적인 금지가 이루어졌습니다. 신경계 형성 중 불규칙성이 척추 이분증을 포함하여 척추, 척수 및 뇌에 영향을 미치는 다양한 상태를 초래할 수 있으므로 이러한 세부 사항은 특히 의학적 관련성이 있습니다.

이 과정에 대한 대부분의 이해는 쥐와 닭 배아에 대한 연구에서 비롯됩니다.

그러나 쥐조차도 생명나무에 있는 인간에게서 뛰고, 깡충깡충 뛰고, 뛰어내리는 것 이상의 존재입니다. 우리는 어떤 면에서는 눈에 띄게 유사하지만 발달 시기와 유전자 활동에는 눈에 띄는 차이가 있으며 심지어 배아의 물리적 배열도 다릅니다.

연속적인 논문을 출판하는 두 개의 독립적인 연구자 그룹은 배아 발생을 연구하기 위한 영장류 시스템을 개발함으로써 이러한 격차를 해소하려고 노력했습니다. 짧은꼬리원숭이 종(Macacafascularis)의 수정된 배아를 사용하여 두 그룹 모두 수정 후 25일까지 영장류 배아를 배양할 수 있었습니다. 이는 이전 기록인 20일을 뛰어넘어 연구자들이 장기 발달의 보다 발전된 단계를 관찰할 수 있게 되었습니다.

각 그룹은 서로 다른 기술을 개발했지만 둘 다 이전보다 자궁 내 대응물과 더 유사한 배아를 얻을 수 있었습니다. 이를 달성하는 열쇠 중 하나는 배아의 3차원 성장을 촉진하는 것이었습니다. 과거의 노력은 2차원 배양 조건에 의존했는데, 이는 조직의 과성장과 궁극적으로 20일까지 배아 붕괴로 인해 어려움을 겪었습니다. 이를 해결하기 위해 Hongmei Wang이 이끄는 팀은 액체 현탁액에서 배양 조건을 최적화한 반면 Tao Tan의 그룹은 기계적 지지대를 사용했습니다. . 두 접근 방식 모두 적절한 3차원 성장을 촉진하는 것으로 보입니다.

25일까지 배아의 생존율은 연구 및 사용된 특정 측정 항목에 따라 약 20~40% 범위였습니다. 이는 효율적이고 처리량이 많은 성공은 아니지만 이전 기술에 비해 상당한 개선이 이루어졌습니다. 중요한 것은 25일까지 살아남은 배아가 궁극적으로 태아 형성을 담당하는 3개의 배아 조직층(내배엽 또는 내장 내막, 피부와 신경을 형성하는 외배엽, 중배엽(다른 모든 것). 연구자들은 또한 뇌와 척수를 형성하는 신경관의 추가 조직 형성과 형성에 대한 증거를 문서화했습니다.

이 모든 것은 영장류 배발생을 연구하기 위한 다루기 쉬운 시스템을 향한 매우 유망한 단계를 이루지만, 기술은 완벽하지 않습니다. 현재 배아는 어떤 조건에서도 25일 이상 생존하지 못합니다. 그러나 두 그룹 모두 성장과 신호 전달 분자의 최적화된 혼합이 보다 발전된 기계적 지원과 결합되어 자궁의 상태를 더 잘 모방하고 배아를 발달의 후기 단계까지 유지할 ​​수 있다고 제안했습니다.