초록 ▼

- 현재 iPSC에서 유래한세포주를 이용한 연구는 활발히 이루어지고 있지만, 실제 인체 조직과 유사한 3D 오가노이드 모델을 이용한 뇌 질환 연구는 매우 초기 단계임.
- 유전자 편집/교정 기술을 3D 뇌 오가노이드에 적용 역시 매우 초기 단계임.
- 이번 연구를 통해 제안된 하이브리드 뇌 오가노이드 (Hybrid brain organoid) 모델과 인간뇌 오가노이드 생쥐 이식 실험은 아직 실용화 되지 않은 새로운 시도로, 뇌 오가노이드를 이용한 기초 연구 뿐만 아니라,발생 과정중의 세포-세포 상호작용에 대한 새로운 사실

- 현재 iPSC에서 유래한세포주를 이용한 연구는 활발히 이루어지고 있지만, 실제 인체 조직과 유사한 3D 오가노이드 모델을 이용한 뇌 질환 연구는 매우 초기 단계임.
- 유전자 편집/교정 기술을 3D 뇌 오가노이드에 적용 역시 매우 초기 단계임.
- 이번 연구를 통해 제안된 하이브리드 뇌 오가노이드 (Hybrid brain organoid) 모델과 인간뇌 오가노이드 생쥐 이식 실험은 아직 실용화 되지 않은 새로운 시도로, 뇌 오가노이드를 이용한 기초 연구 뿐만 아니라,발생 과정중의 세포-세포 상호작용에 대한 새로운 사실들을 찾아낼 수 있는 잠재력을 지님
- 하이브리드 뇌 오가노이드 모델은 줄기세포 연구에서 흔히 나타나는 실험군간 variation을 극복하고 표현형 분석을 정확하고 일관성 있게 수행할 있는 유용한 도구로 활용이 가능함. 생쥐 이식 실험은 인간의 신경세포를 장기간 성숙시키면서 in vivo에서 관찰할 수 있는 특별한 방법일 뿐만 아니라, 인간의 뇌 발달이 다른 동물의 것과 어떻게 다른지 많은 단서를 줄 수 있음.
- 본 연구에서는, 유전자 편집을 이용하여 신경발달질환 원인 돌연변이를 도입한 인간 줄기세포를 이용하여 뇌 오가노이드 제작
- 본 연구에서는, 하이브리드 오가노이드 배양 기술을 고도화 하고, 이를 생쥐의 in vivo 대뇌에 이식한 후,이식된 세포를 단일세포수준에서 분석하고 관찰히는 기법을 개발함.
- 본 연구를 통해 이루어진 하이브리드 뇌 오가노이드의 제작 기술과, 뇌 오가노이드의 in vivo 환경 이식/분석하는 기법은 향후 뇌 오가노이드 연구를 통해 신경발달질환의 병인과 치료법을 개발하는데 응용

(출처 : 초록 3p)

Abstract ▼

Brain organoids are an exciting new technology with the potential to significantly change our understanding of the development and disorders of the human brain.
With step-by-step differentiation protocols, three-dimensional neural tissues are self-organized from pluripotent stem cells, and then r

Brain organoids are an exciting new technology with the potential to significantly change our understanding of the development and disorders of the human brain.
With step-by-step differentiation protocols, three-dimensional neural tissues are self-organized from pluripotent stem cells, and then recapitulate the major millstones of human brain development in vitro. We developed a novel approachusing hybrid brain organoid technology for better control of individual variation during organoid generation. In addition, we validated in vivo transplatation ofhuman hybrid brain organoid into the mouse developing cortex. After transplantation, human organoid-derived neural progenitor cells naturally differentiated to neurons in the mouse cortex. We analyzed transplanted human neurons using immunohistochemical and cell biological experiments to find subtlephenotypes with genetic mutations of neurodevelopmental disorders. These findings suggest that brain organoids could serve as a representative model system to study the human brain disorders.

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 5
• C O N T E N T S ... 6
• 목차 ... 7
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 8
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 10
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 12
• 1절. 유전자 편집 기술을 이용한 환자 맞춤형 유도만능줄기세포 생산 ... 12
• 2절. 하이브리드 뇌 오가노이드 모델 (Hybrid brain organoid model) ... 12
• 3절. 뇌 오가노이드에서 유래한 인간 신경줄기세포의 생쥐 이식 실험 ... 13
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 15
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 16
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 17
• 제 7 장 참고문헌 ... 18
• 끝페이지 ... 19