초록 ▼

연구 개발 목표:
전분화능줄기세포를 기 수립된 기술을 이용하여 뇌오가노이드 분화 및 3차원 모니터링 방법을 확립(공정개발)하여, 임상용 전분화능 줄기세포의 효과적인 활용 가능성을 확인하기 위함

연구 개발 내용
○ 기 수립된 뇌 오가노이드 분화 기술을 이용한 국가줄기세포은행에서 제시된 줄기세포를 뇌 오가노이드로 분화 유도.
• 사용된 세포주는 총 5개로, 정상 인간 유도만능줄기세포주 2개 (CMC-hiPSC-003,CMC-hiPSC-009)와 정상 인간 배아줄기세포주 1개 (WT-hESC), 넉아웃 인간

연구 개발 목표:
전분화능줄기세포를 기 수립된 기술을 이용하여 뇌오가노이드 분화 및 3차원 모니터링 방법을 확립(공정개발)하여, 임상용 전분화능 줄기세포의 효과적인 활용 가능성을 확인하기 위함

연구 개발 내용
○ 기 수립된 뇌 오가노이드 분화 기술을 이용한 국가줄기세포은행에서 제시된 줄기세포를 뇌 오가노이드로 분화 유도.
• 사용된 세포주는 총 5개로, 정상 인간 유도만능줄기세포주 2개 (CMC-hiPSC-003,CMC-hiPSC-009)와 정상 인간 배아줄기세포주 1개 (WT-hESC), 넉아웃 인간 배아줄기 세포주 2개 (NRF2-KO-hESC, Keap1-KO-hESC)임.
• 본 연구에서는 넉아웃 인간 배아줄기세포주 1개 (Keap1-KO-hESC)를 제외한 나머지 4개의 세포주로부터 뇌 오가노이드를 수립하는 것에 성공함.
○ 분화 표준프로토콜 작성(SOP) 및 발주부서 소속연구원 2인에 기술교육
○ 뇌 오가노이드 분화 효율 분석을 위한 마커 염색 및 3차원 모니터링 및 2D 분화 결과와 비교
○ 뇌 오가노이드 분화를 통한 국가줄기세포은행 자원의 품질 검증
○ 분기별 담당연구자 참여 진행사항 미팅

활용 계획 및 기대 효과
○ 국가 줄기세포은행에 보관되어 있는 줄기세포의 기초 연구활성화 및 상업화촉진화.
○ 전분화능줄기세포를 이용한 오가노이드 분화방법을 통한 줄기세포 치료제 개발에 기여.
○ 국가줄기세포은행 자원의 품질 평가 방법을 수립하고 국가 표준화 수립.
○ 3D 뇌 오가노이드의 효능성 확인을 통해 국가줄기세포은행 자원의 인체 기관 차원의 약물 스크리닝, 약물 독성평가, 질병 모델연구, 세포치료제 자원으로의 활용.
○ 뇌조직 형태로의 이식 기법의 효용성 검증으로 다양한 방법의 이식법이 개발되고 임상에 응용이 될 것임.

(출처 : 요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose
The purpose of this project was establishment of the brain organoids and 3D monitoring technology using human pluripotent stem cells, and identification of the effective availability of the cells.

Results
we conducted a research to differentiate into brain organoid using our pre

Purpose
The purpose of this project was establishment of the brain organoids and 3D monitoring technology using human pluripotent stem cells, and identification of the effective availability of the cells.

Results
we conducted a research to differentiate into brain organoid using our previously established techniques. We used 2 normal human induced pluripotent stem cell lines(CMC-hiPSC-003, and CMC-hiPSC-009), 1 normal human embryonic stem cell line(WT-hESC), and 2 Knockout human embryonic stem cell lines (NRF2-KO-hESC,KEAP1-KO-hESC) for experiments. In this study, we succeeded to generate brain organoids from 4 cell lines except one cell line, Keap1-KO-hESC. Generated brain organoids have neural fold-, neural tube-, and neuroepithelium-like structures and they exhibited similar properties to normal hESC-derived brain organoid. In particular, they hierarchically expressed neural progenitor marker SOX2 and neuron marker TUJ-1,CTIP2. This layered structure is observed in the cortex of the cerebrum,indicating that the brain organoids simulate some form of cerebral cortex.
Conclusionally, we established standardized brain organoid differentiation protocol at the same time as evaluating the potential for the formation of three-dimensional brain organodis of multiple cell lines. It also expects the technology transfer to help the utilization of KNIH's stem cell resources.

Expected Contribution
○ Basic annuities and commercialization promotion of the stem cells banked in international Stem Cell Bank
○ Drug discovery using stem cells through organoid formation technology
○ Standardization of quality control protocol of national resources stem cells
○ Drug screening, drug toxicity assessment, disease modeling using stem cells
○ Various methods for transplantation of brain organoid will be developed and whis will be applied to the clinic.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 목차 ... 3
• 연구결과점검보고서 요약문 ... 4
• Summary ... 5
• 학술연구개발용역과제 연구결과 ... 6
• 제1장 최종 목표 ... 6
• 제2장 국내외 기술 현황 ... 7
• 제3장 최종 연구 내용 및 방법 ... 11
• 제4장 최종 연구 결과 ... 14
• 제5장 연구결과 고찰 및 결론 ... 21
• 제6장 연구성과 및 활용계획 ... 22
• 제7장 연구용역과제 진행과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 24
• 제8장 기타 중요변경사항 ... 25
• 제9장 연구비 사용 내역(당해년도) 및 연구원 분담표 ... 26
• 제10장 참고문헌 ... 28
• 제11장 첨부서류 ... 30
• 끝페이지 ... 31