과학자들은 먼저 줄기 세포에서 인간 식도를 만듭니다
처음으로 연구자들은 실험실에서 인간의 식도를 만드는 데 성공했습니다. 이것은 새로운 재생 치료의 길을 열 수 있습니다.
식도는 우리가 섭취하는 음식과 액체를 목에서 위로까지 이동시키는 근육 관입니다.
이 기관은 근육, 결합 조직 및 점막을 포함한 다양한 유형의 조직으로 구성됩니다.
오하이오에있는 Cincinnati Children ’s Center for Stem Cell and Organoid Medicine (CuSTOM)의 과학자들은 다 능성 줄기 세포 또는 모든 형태를 취하고 신체의 모든 조직을 생성 할 수있는 줄기 세포를 사용하여 실험실에서 이러한 조직을 인공적으로 성장 시켰습니다.
CuSTOM의 최고 과학 책임자 인 Jim Wells 박사가 이끄는 팀은 실험실에서 완전히 형성된 인간 식도를 성장 시켰고 그 결과를 저널에 실린 논문에 자세히 설명했습니다. 세포 줄기 세포.
그들이 아는 한, 다 능성 줄기 세포만을 사용하여 그러한 위업을 달성 한 것은 이번이 처음입니다.
실험실에서 재배 한 식도 오가 노이드는 식도암 및 위식도 역류 질환 (GERD)과 같은 다양한 질환을 치료하는 데 도움이 될 수 있습니다.
또한 식도 폐쇄증 (상부 식도가 하부 식도와 연결되지 않는 상태) 및 식도 이완증 (식도가 수축하지 않아 음식물을 통과 할 수 없음)과 같은 더 드문 선천성 질환을 치료하는 데 도움이 될 수 있습니다.
최근 추정에 따르면 위산 역류라고도하는 GERD는 미국 인구의 약 20 %에 영향을 미칩니다. 2018 년에는 미국에서 17,000 명이 넘는 사람들이 식도암에 걸릴 것입니다.
Wells와 팀이 논문에서 설명했듯이 실험실에서 재배 한 오가 노이드 형태의 인간 식도의 완전한 기능 모델을 갖는 것은 이러한 질병을 더 잘 이해하는 데 기여합니다.
이 발견은 또한 재생 의학을 사용하여 더 나은 치료법으로 이어질 수 있습니다.
과학자들이 식도를 성장시키는 데 도움이되는 핵심 단백질
오가 노이드를 만들려고 할 때 Wells와 팀은 Sox2라는 단백질과이를 암호화하는 유전자에 집중했습니다. 이전 연구에 따르면이 단백질의 파괴는 다양한 식도 질환을 유발합니다.
과학자들은 식도의 배아 발달에서 Sox2의 역할을보다 면밀히 조사하기 위해 인간 조직 세포와 생쥐와 개구리 조직의 세포를 배양했습니다.
연구팀은 Sox2가 줄기 세포가 대신 호흡 세포로 형성되도록 "지시하는"또 다른 유전 경로를 억제함으로써 식도 세포의 형성을 유도한다고 밝혔다.
그들은 또한 이러한 주요 발달 단계에서 Sox2 박탈의 영향을 연구하기를 원했습니다. 실험은 Sox2의 손실이 생쥐에서 식도 폐쇄증의 형태를 초래한다는 것을 보여주었습니다.
마지막으로 그들은 2 개월 만에 300 ~ 800 마이크로 미터 길이의 식도 오가 노이드를 만들 수있었습니다. 그런 다음 과학자들은 실험실에서 자란 조직의 구성을 테스트하고이를 생검에서 얻은 인간 식도 조직의 구성과 비교했습니다.
Wells와 팀은 두 종류의 조직이 매우 유사한 구성을 가지고 있다고보고했습니다. Wells는 오르가 노이드의 임상 적 중요성에 대해 다음과 같이 말했습니다.
"식도 폐쇄증과 같은 선천적 결함을 연구하는 새로운 모델 일뿐만 아니라, 오르가 노이드는 호산 구성 식도염 및 Barrett의 화생과 같은 질병을 연구하거나 개별 환자를 위해 유 전적으로 일치하는 식도 조직을 생명 공학적으로 연구하는 데 사용할 수 있습니다."
"식도와 기관의 장애는 인간 식도의 오가 노이드 모델이 크게 도움이 될 수있을 정도로 사람들에게 널리 퍼져 있습니다."
Jim Wells, Ph.D.
