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May 31, 2023

남자의 가장 친한 친구

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인간 종양학 분야는 인간 게놈 프로젝트와 ENCODE(Encyclopedia of DNA Elements) 컨소시엄에서 생성된 광범위한 데이터 세트 덕분에 최근 몇 년간 상당한 발전을 이루었습니다. 비슷한 수준의 개 특이적 데이터는 비교 의학 전략을 가능하게 하는 데 중추적인 역할을 할 것입니다. 왜냐하면 길들여진 개에서 나온 종양은 중개 연구에서 자연 발생적이고 가치 있는 암 모델로서 큰 잠재력을 갖고 있기 때문입니다. 이 기사에서는 개 유래 오가노이드 계통의 배양을 사용하여 신흥 비교 종양학 분야에서 의미 있는 관찰을 수행하고 동물 및 인간 암 연구의 다음 혁명을 촉발하는 방법에 대해 논의합니다.

개 종양은 자발적인 발생, 인간 종양과의 유사성 및 공유된 환경 노출로 인해 탁월한 비교 종양학 모델을 제공합니다. 개와 인간은 독소, 바이러스, 오염 등 유사한 외부 요인에 노출될 수 있으며, 이는 후생적 변화, 대사 변화, 면역 관련 변화를 초래할 수 있으며 두 종 모두에서 암을 유발할 가능성이 있습니다. 반려동물의 통제되지 않은 집단을 조사하는 연구는 동물과 인간 모두에서 암 발병의 복잡성을 밝힐 수 있습니다.

인간 암 연구 분야는 풍부한 차세대 염기서열분석(NGS) 데이터로 인해 변화를 겪었지만, 수의학에는 그에 상응하는 양의 개 관련 데이터가 부족합니다. 이러한 격차를 해소하기 위해 서울대학교 수의과대학 조 연구실은 가축화된 개의 후성유전체 지도를 작성하는 선구적인 작업을 수행했습니다.1 이 작업은 DNA와 히스톤 단백질의 화학적 변형을 조사하는 후생유전체학 연구로 구성됩니다. 유전자 발현에 영향을 주어 암 관련 유전자의 조절을 밝혀줍니다. 이 연구는 개과의 NGS 데이터 세트의 가용성을 확장함으로써 비교 종양학에 대한 이해를 발전시키는 데 도움이 되는 귀중한 정보를 제공하고 있으며, 이 데이터는 이제 오가노이드를 사용하여 암 생물학을 조사하는 데 사용되고 있습니다.

3차원 오가노이드 배양은 실제 장기의 구조와 기능을 충실하게 모방하여 암 발생 및 치료 반응을 연구하기 위한 강력한 도구로 등장했습니다. 종양 모델의 개 유래 오가노이드는 조직학적 특징, 유전자 발현 패턴 및 치료제에 대한 반응을 포함하여 인간과 놀라운 유사성을 나타냅니다. 유선 종양, 골육종 및 흑색종을 포함하여 다양한 종양 샘플 유형의 오가노이드를 배양할 수 있습니다. 이러한 개 유래 오가노이드 배양은 다양한 치료법의 효능을 평가하고 잠재적인 바이오마커를 식별하는 데 사용될 수 있으며, 인간 오가노이드와 비교하기 위한 중요한 1차 데이터를 제공합니다. 이러한 방식으로 다양한 치료 옵션을 평가하는 것은 인간 환자를 대상으로 한 임상 시험 전에 치료 전략을 최적화할 수 있는 귀중한 기회를 제공합니다.

오가노이드는 샘플 손실을 방지하기 위해 부드러운 취급이 필요한 섬세한 세포 구조입니다. 흡인은 배양 유지, 샘플 추출 및 NGS 라이브러리 준비를 위한 오가노이드 연구 과정 전반에 걸쳐 자주 반복되는 단계입니다. Cho Lab은 INTEGRA Biosciences의 VACUSAFE 안전 흡인 시스템과 VACUSIP 휴대용 흡인 시스템을 사용하여 기존 대안에 비해 흡인 활동 제어를 강화합니다(그림 1). INTEGRA VACUSAFE 시스템의 손가락 작동식 밸브 기능은 흡인 흐름에 대한 민감한 제어를 제공하며 다양한 진공 강도를 선택하여 귀중한 오가노이드의 부드러운 취급을 더욱 향상시킵니다. 또한 INTEGRA의 가볍고 휴대 가능한 VACUSIP 흡인 시스템은 실험실 전체에서 최대의 편안함과 유연성을 제공하므로 세포 배양 유지 관리 및 NGS 작업 흐름 모두에 이상적입니다.