Lab-Grown Human Retinas, 컬러 비전의 열쇠 공개

존스 홉킨스 대학 (Johns Hopkins University)의 한 실험실에서는 인간의 눈이 조금씩 커지고 있습니다. 성장하는 눈알 덩어리는 그 자체로 기술적 인 경이이지만,이 창조물은 복합적인 목적을 가지고 있습니다. 저널에 실린 새로운 연구에서 과학 과학자들은 왜 우리가 색을 볼 수 있는지 이해할 수없고, 할 수없는 사람들을 도울 방법을 배우기 위해 이러한 유기물을 생성했습니다.

사람이 눈을 생각할 때, 그들은 완전한 구근 형태, 렌즈, 홍채를 생각할 것입니다; 유리체. 이 망막 유기체는 그렇지 않습니다. 전문적으로, 그들은 인간의 줄기 세포에서 자란 망막입니다 - 눈 바로 뒤편에있는 하얀 조직의 덩어리입니다.

존스 홉킨스 대학 (Johns Hopkins University) 대학원생 키아라 엘드레드 (Kiara Eldred)와 그녀의 팀은 목요일 발행 된이 연구에서이 망막이 왜 그렇게 중요한지 밝히고있다. 인간은 적색, 녹색 또는 청색 빛을 감지하는 원뿔 모양의 광 수용체의 세 가지 유형의 색상 감지 셀을 가지고 있습니다. 그러나 왜 이것이 뒤에 있는지에 대한 메커니즘은 완전히 이해되지 않았습니다. 연구팀은 파란 세포가 먼저 발병 한 다음 나중에 적색 및 녹색 세포가 발생 함을 발견했습니다. 이러한 세포 형성의 타이밍을 배우는 것은 새로운 발견이었고, 우리와 다른 영장류가 삼색 성 색안경 (trifromromatic color vision)이라고 불리는 것을 가지고 있음을 고려할 때 의미가있었습니다.

"과학자로서, 당신이하고있는 일과 당신의 유기체와의 관계에 대한 열정을 가져야한다고 생각합니다"라고 유기체 제작자 인 Eldred는 말합니다 역. "나는 오가 노이드를 처음부터 매일 돌봐 주었다. 연구실에서, 저의 공동 저자들과 저는 항상 그들을 돌보아 야하기 때문에 모든 종류의 아기를 아기라고 말합니다."

"대부분의 포유 동물은 두 가지 스펙트럼으로 만 볼 수 있습니다. 파란색과 녹색 만 볼 수 있습니다."라고 Eldred는 설명합니다. "우리는 파란색, 녹색, 빨간색을 볼 수 있습니다. 컬러 비전으로 인해 우리는 주변 세계에 대한 많은 풍부한 정보를 얻을 수 있습니다."

침팬지와 인간과 같은 영장류는 초기 hominins가 녹색 잎 배경 사이에 열매를 익히는 것을 가능하게했기 때문에 적색을 볼 수 있다고 추측됩니다. 한편, 개와 고양이와 같은 다른 포유류는 점점 더 약한 색을.니다.

청색, 적색 및 녹색 세포 성장의시기를 촉발시키는 것이 미스테리를 일으켰다는 것을 깨닫게되었습니다. 어떤 메커니즘으로 이러한 세 종류의 원추 세포가 생성 되었습니까? 이를 이해하기 위해 줄기 세포를 망막 조직으로 유도 한 후 과학자가 결국 망막 조직뿐만 아니라 뇌 조직을 생성하는 과정을 거치게되는데, 결국 광 수용체는 기술적으로 뉴런이기 때문입니다. 세포 성장과 분화에 관여하는 갑상선 호르몬의 기능에 관여하는 유전자.

쥐, 생선, 닭의 시력에 관한 이전의 연구에서 갑상선 호르몬 기능이 낮 으면 푸른 세포가 나타나고, 높으면 적색과 녹색 세포가 뒤 따랐다.CRISPR을 사용하여 연구자들은 갑상선 호르몬에 대한 수용체를 녹아웃 시켰고 파란 세포만을 가진 망막 유기체를 만들었다. 그들은 호르몬을 다시 넣었을 때 적색과 녹색 세포만을 가진 유기체를 생성했습니다.

이것은 갑상선이 전혀 관여하지 않았음에도 불구하고 일어났습니다 - 접시의 유일한 항목은 망막 유기체였습니다. 유기체 발생 1 년 동안 어떤 유전자가 켜지거나 꺼져 있는지를 조사한 결과 그들은 갑상선 호르몬을 파괴하는 유전자가 조기에 파란색 세포를 만들고 갑상선 호르몬을 활성화시키는 유전자가 나중에 붉은 색을 띄게된다는 가설을 발견했다. 및 녹색 세포.

본질적으로 과학자들은 유기체가 색맹으로 다른 방식으로 변하게 만들었습니다. 이는이 연구가 시력 장애를 일으키는 안구 질환 인 색맹 환자 또는 황반변 성 환자를 돕기위한 치료법 개발에 유용 할 수 있음을 시사합니다. 현재 과학자들이 황반 변성증을 돕기 위해하는 일은 줄기 세포를 일종의 퇴행성 망막에 주입하는 것입니다. 그러나이 과정의 효용성은 예측할 수 없었습니다. 목표는 원뿔 세포의 분화 경로를 지시 할 수있게 됨으로써 과학자들이 어떻게 세포를 치료 적으로 사용할 수 있는지를 배울 수 있다는 것입니다.

"연구를 통해 원뿔 세포를 만드는 방법에 대한 정보를 다른 연구자에게 제공 할 수 있기를 바랍니다."라고 Eldred는 말합니다. "미래의 실험에서 우리는 아마도 이러한 세포들을 가지고 주사 할 수 있으며, 그 중 많은 것들이 실제로 재생 치료를 제공 할 수있는 광 수용체가 될 것입니다. 오가 노이드가 정확한 경로로 내려가는 것을 볼 때마다, 그것은 흥미 진진하고 매혹적입니다."