形态相近的类器官，转录发育进度仍可不同
2019 年，美国国家眼科研究所（National Eye Institute）等团队在 Molecular Vision 报道，用转录组比较视网膜类器官的发育进度。研究希望为不同细胞系和培养条件提供更客观的分期依据，使模型在用于疾病与治疗评价前，能够先检查成熟状态是否可比。
团队首先比较 H9 人胚胎干细胞与 PEN8E 人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）建立的类器官。两者都能形成分层的视网膜组织，视杆、视锥等细胞形态相近；神经节细胞则在早期出现，长期培养后难以维持。
转录分析发现，2 组在分化中共同变化的基因有 3851 个。随发育下降的基因群涉及细胞分裂和神经发育，上升的基因群涉及视网膜分化、突触及光转导。这些变化为观察整体发育轨迹提供了信息，超出了单个细胞标志。
跨细胞系分期需要区分培养条件的影响
研究随后纳入 ESP1、ESP2 和 NEI377 细胞系，以及 PEN8E 的另一培养条件。这里共有 5 个细胞系；PEN8E 的第 2 套资料来自另一培养条件。早期类器官的转录特征较接近，后期差异则逐渐增大。
团队以胎儿和成人视网膜表达为参照，通过开放端动态时间规整（open-ended dynamic time warping，OE-DTW）匹配类器官的时间序列，并使用 118 个视网膜相关转录因子和细胞类型标志基因。不同培养天数由此可以对应到不同的分子发育状态。
加入 9-顺式视黄醛（9-cis retinal）的 H9 和 PEN8E 类器官，后期光转导相关表达更接近成人参照；其他细胞系或方案更多对应胎儿阶段。但跨细胞系比较同时涉及遗传和培养差异，还需要同一背景的直接对照，才能进一步判断具体培养成分的作用。
H9 同背景比较显示视杆分化提前
为直接比较，团队在 H9 类器官中分别使用 9-顺式视黄醛或全反式视黄酸（all-trans retinoic acid，ATRA），观察第 90 天和第 120 天的转录组。9-顺式视黄醛组分别更接近胎儿视网膜第 80–94 天和第 125–136 天；ATRA 组则更接近第 57–67 天和第 105–115 天。这里比较的是转录轨迹。
染色也显示，第 90 天 9-顺式视黄醛组的前体标志较低，光感受器标志较高；第 120 天视紫红质阳性细胞更明显。相应视紫红质转录量为 14.0±9.0，对照 ATRA 组为 3.8±1.7，单位为每百万计数（counts per million，CPM），蛋白免疫印迹方向一致。
主文方法说明，各分化时间点的转录组至少有 2 个独立重复，但没有在这项视紫红质数值比较旁列出确切重复数。培养条件的作用在不同视网膜细胞类型间有差别：短波及中长波敏感视锥的表达、形态，以及其他细胞类型，没有观察到明显变化。
线粒体结构改善，纤毛与突触仍有限制
第 130 天电镜观察中，9-顺式视黄醛组光感受器内节含有更多形态典型的线粒体，支持其结构成熟有所推进；2 组连接纤毛的形态却未见差别。
即使部分光转导基因接近成人视网膜，多数化学突触传递相关基因在类器官中仍较低。本研究未直接检测光响应。
方法把第 4 阶段列为第 105–125 天、第 5 阶段列为第 145–172 天；结果段却把第 145–172 天的 H9 和 PEN8E 类器官称作第 4 组。转录组比对段列出的 GRCm38.p7 是小鼠参考名称，也与人源样本身份不符，实际分组和参考版本仍无法从这些记载确认。