광 감작된 인간 뇌 오가노이드의 세포 다양성 및 네트워크 다이나믹스

사람의 뇌로부터 유래한 3차원 세포 모델 또는 오가노이드는 대뇌 피질 발달 및 질병에 대한 in vitro 연구를 가능하게 하였지만, 정확하게 어떤 세포가 생성되고, 얼마만큼 뇌의 복잡성을 반영할 수 있는지에 대해서는 명확히 밝혀진 바가 없었다. Paola Arlotta와 공동연구원들은 줄기세포로부터 분화한 사람 대뇌 피질 오가노이드를 구성하고 있는 세포의 특성 정도를 조사하기 위해서, 약 3개월에서 9개월 또는 그 이상 성장한 단계에 있는 약 30개의 오가노이드로부터 분리된 세포에 대한 액체 방울 기반의 단일 세포 발현 분석을 수행하였다. 저자들은 다양한 신경과 전구 세포들을 확인하였으며, 좀더 성숙한 오가노이드에서 수지상 척수가 형성되었을 뿐만 아니라, 전기적 활성 네트워크도 형성되었으며, 빛 자극에 반응한다는 것을 확인하였다. 저자들은 오가노이드가 생리학적 감각 메커니즘을 통해서 신경 회로 기능을 연구하는데 이용될 수 있을 것이라고 제안하였다. 이번 주 네이처에 게재된 다른 이슈에서 Serju Pasca와 공동연구원들은 in vitro에서 각각 얻어진 배쪽 및 등쪽 전뇌 스페로이드가 사람의 연합뉴런의 이동과 기능적인 시냅스 형성을 가능하게 한다는 사실을 확인하였다.