KOSEN 한인과학기술자네트워크

1. Introduction
1.1. Defining organoids
1.2. Major trends and challenges in current organoid research
1.3. Applying the concept of reverse engineering to organoid generation
2. Exploiting the self-organizing property of embryonic progenitors
2.1. Regenerative potential of dissociated cells from animal embryonic tissues and organs
2.1.1. Pioneering experiments in sponges and hydroids
2.1.2. Regenerative potential of embryonic tissues in other animal species
2.1.3. Recent development using dissociated embryonic progenitors for organoid generation
2.2. Aggregation experiments employing cell progenitors derived from pluripotent stem cells
2.2.1. Organoids derived from single germ layers
2.2.2. Germ layer composite organoids
2.2.3. Monitoring and regulating the self-organization process to facilitate organoid formation
3. Utilizing designer matrices and scaffolds for organoid formation
3.1. Designer matrices and matrix parameters
3.2. Characterization of ECM in in vitro cultures and during development
3.3. Applications of designer matrices
4. Promoting the maturation of organoids
4.1. Organoid maturation upon transplantation
4.2. Adult stem cell niche factors as potential maturation factors
4.3. Exploring developmental cues identified during normal fetal to adult Transition
4.4. Current attempts on promoting organoid maturation
5. Biomedical applications and perspectives of next generation human organoids
5.1. Mimicking the complex cellular heterogeneity of understudied organs and tissues
5.2. Enhancing safety, efficacy, and cost-effectiveness of drug testing
5.3. Facilitating the setup of various bioengineering approaches
5.4. Meeting the demands for human tissues for transplantation
6. Conclusion

유사장기, 미니장기로도 불리는 오가노이드는 인체 생리활성을 재현한 in vitro장기 모델로 이미 전임상 시험 모델로서 각광을 받고 있다. 조직 및 장기 이식, 질병 모델링, 독성 연구, 신약 개발 등 응용 가치가 매우 높다. 실제로 많은 연구논문과 리뷰논문들이 이와 관련된 내용으로 오가노이드를 다루고 있다. 이 리뷰 논문은 임상적 응용을 위해 오가노이드 기술이 극복해야 할 현재의 문제점에 대해 구체적으로 다루고 있어 분석의 가치가 있다. 오가노이드 기술이 직면한 주요 문제는 1) 각 장기를 구성하는 다양한 세포 구성의 재현 2) 실제 세포가 맞닥뜨리게 되는 미세 환경 및 기질 환경을 오가노이드 내에서 모사 3) 아직 태아와 유사한 수준에 머물러 있는 오가노이드를 in vitro에서 성숙시키는 배양 기술의 개발 이다. 이러한 과제를 해결하기 위해, 최소한의 내부 인자(세포) 및 환경 요소(기질 및 니치)를 제원으로 오가노이드의 기능성을 확보하고 성숙시키려는 목적으로 in vivo 시스템을 모사하는 시도들을 하고 있다. 이 논문은 특히, 배아 전구 세포의 자가 조직화 성질을 활용한 연구 및 기질과 무세포 지지체를 활용해 오가노이드를 형성을 디자인하는 연구를 집중적으로 다루고 있다. 또한, 성체줄기세포 및 니치 인자와의 관계에 대해 탐색하고, 오가노이드 성숙도를 높이기 위한 현재 개발사항들을 다루고 있다. 이를 통해 인체 생리활성에 보다 근접한 오가노이드를 만드는 프로토콜 개발을 위해 표준화된 파이프라인을 제시하고 있다.