접시에 눈물 생성: 연구자들이 최초의 인간 결막 모델 개발

Hubrecht Institute의 오가노이드 그룹은 인간 결막의 최초 오가노이드 모델을 제작했습니다. 이 오가노이드는 눈물 생성에 관여하는 조직인 실제 인간 결막의 기능을 모방합니다. 연구진은 새로운 모델을 사용하여 이 조직에서 술 세포(tuft cell)라는 새로운 세포 유형을 발견했습니다. 술 세포는 알레르기와 유사한 조건에서 더욱 풍부해지며 따라서 알레르기에서 역할을 할 가능성이 높습니다. 이제 오가노이드 모델을 사용하여 결막에 영향을 미치는 여러 질병에 대한 약물을 테스트할 수 있습니다. 이 연구는 2024년 1월 11일 Cell Stem Cell지에 게재될 예정입니다.

우리의 눈은 부상과 감염으로부터 자신을 보호하기 위해 눈물을 생성합니다. 눈의 흰자위와 눈꺼풀 안쪽을 덮고 있는 조직인 결막은 이러한 눈물의 생성을 부분적으로 담당합니다. 점액 분비를 통해 눈물 생산에 참여합니다. 이 점액은 눈물이 안구 표면에 달라붙도록 하고 병원균으로부터 눈물을 보호합니다.

제한된 치료 옵션

안구건조증, 암, 알레르기, 감염 등 여러 질병과 장애가 결막에 영향을 미칩니다. 심한 경우에는 이 조직의 기능 장애로 인해 실명에 이를 수도 있습니다. 지금까지 인간 결막에 대한 좋은 모델이 없었기 때문에 질병과 건강에 있어서 결막의 기능에 대한 연구가 제한되었습니다. 결과적으로 결막에 영향을 미치는 질병에 대한 치료 옵션이 제한되어 있습니다.

첫 번째 모델

결막의 구성과 기능에 대한 더 많은 통찰력을 얻기 위해 Organoid 그룹은 이러한 유형의 조직에 대한 최초의 인간 모델을 개발하기 시작했습니다. 그들은 실제 인간 결막의 세포를 사용하여 접시에서 3D 구조로 성장시켰습니다. 이러한 소형 구조를 오가노이드라고 하며 실제 인간 결막과 같은 기능을 합니다. 이 프로젝트의 수석 연구원인 Marie Bannier-Hélaouët는 “이러한 기능을 하는 오가노이드를 확보한 후 결막이 눈물 생성에 어떻게 관여하는지 알고 싶었습니다.”라고 설명합니다. “우리는 결막이 항균 성분을 만들어서 단순히 점액을 만드는 것보다 더 많은 방법으로 눈물 생성에 기여한다는 것을 발견했습니다.”

알레르기

그런 다음 연구자들은 알레르기를 모방하기 위해 소형 결막으로 접시의 조건을 변경했습니다. Bannier-Hélaouët는 “오가노이드는 완전히 다른 눈물을 생성하기 시작했습니다. 점액이 더 많았지만 항균 성분도 더 많았습니다.”라고 말했습니다. 이러한 조건에서 그들은 또한 오가노이드에서 새로운 세포 유형인 술 세포(tuft cell)를 발견했습니다. Bannier-Hélaouët는 계속해서 이렇게 말합니다. “다른 조직에서는 유사한 세포가 발견되었지만 인간 결막에서는 발견되지 않았습니다.” 술 세포는 알레르기와 유사한 조건에서 더 풍부해졌으며, 이는 알레르기에 대한 눈의 반응에 역할을 한다는 것을 암시합니다.

약제

새로 개발된 오가노이드 모델은 결막에 영향을 미치는 질병에 대한 연구의 가능성을 열어줍니다. Bannier-Hélaouët는 “예를 들어 우리 모델을 사용하여 알레르기나 안구건조증에 대한 약물을 테스트할 수 있습니다.”라고 말합니다. 장기적으로는 안구 화상, 안구암 또는 심지어 유전 질환이 있는 사람들을 위해 대체 결막을 만드는 것이 가능할 수도 있습니다. Bannier-Hélaouët는 “우리는 현재 이 접근법이 실현 가능하고 유용한지 평가하기 위해 토끼를 대상으로 전임상 연구를 진행하고 있습니다”라고 결론지었습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/01/240111112139.htm