Sztuczny jajnik może pomóc niepłodnym kobietom

Naukowcy z Brown University stworzyli sztuczny ludzki jajnik, wykorzystując podejście inżynierii tkankowej, które, jak mają nadzieję, pewnego dnia umożliwi naukowcom dojrzewanie ludzkich jaj w laboratorium.

Badania reprodukcyjne: Ten sztuczny ludzki jajnik otacza kulki komórek ziarnistych, które są oznaczone fluorescencyjnym zielonym barwnikiem.

W najbliższym czasie sztuczny jajnik umożliwi naukowcom lepsze badanie wpływu toksyn środowiskowych lub substancji zwiększających płodność na płodność człowieka. Może również pomóc w opracowaniu nowych form środków antykoncepcyjnych i badaniach nad rakiem jajnika.

W dalszej kolejności może również pomóc kobietom, których jajniki są uszkodzone z powodu chemioterapii, radioterapii lub choroby, zgodnie z papier opublikowany w bieżącym numerze Journal of Assisted Reproduction and Genetics . Obecnie kobiety te mają ograniczone możliwości porodu: albo pospieszny cykl zapłodnienia in vitro, który prowadzi do garstki zamrożonych komórek jajowych, albo zamrażanie tkanki jajników w nadziei, że kiedyś zdrowe jajeczka będą mogły dojrzeć.

Sztuczny jajnik, w którym niedojrzałe komórki jajowe mogłyby być zbierane przez tysiące, a następnie dojrzewane do woli w laboratorium, otworzyłby ogromne możliwości dla tego na 1000 kobiet, które tego potrzebują, mówi pierwszy autor artykułu. Stephan Krotz , który był doktorantem w Brown, kiedy pracował nad gazetą.

Sztuczny jajnik to pierwszy raz, kiedy naukowcom udało się stworzyć trójwymiarowe środowisko, które zawiera trzy główne typy komórek jajnika: komórki osłonki, komórki ziarniste i komórki jajowe, zwane oocytami. Głównym badaczem artykułu jest Sandra Carson, profesor położnictwa i ginekologii w Brown i Szpital dla kobiet i niemowląt w Rhode Island .

Alan B. Copperman , dyrektor ds. niepłodności w Mt. Synaj Centrum Medyczne w Nowym Jorku mówi, że korzyści kliniczne to wiele lat i wiele przeszkód naukowych, ale jest pod wrażeniem potencjału badawczego prac grupy. Pomysł stworzenia sztucznego trójwymiarowego środowiska oraz fakt, że możemy wyjąć niedojrzałe jaja i pozwolić im rosnąć i dojrzewać w zdolne do życia jaja, jest naprawdę ekscytujący, mówi.

Copperman twierdzi, że sztuczny jajnik może służyć jako model, który pomoże naukowcom lepiej zrozumieć proces starzenia się jajników, na którym skupia się większość jego badań. Jeśli uda nam się stworzyć opłacalne środowisko testowe, możemy dowiedzieć się więcej o tym, jak optymalizować jaja i odróżniać jaja dobre od złych.

Innowacją naukowców z Brown było użycie formy w kształcie plastra miodu do podparcia jajka. Ludzkie jaja są zbyt duże, aby można je było hodować bez jakiejś konstrukcji podporowej. Jeśli spróbujesz wyhodować go samodzielnie, w naczyniu, w zasadzie zapadnie się sam, mówi Krotz, obecnie endokrynolog reprodukcyjny i specjalista ds. płodności w Advanced Fertility Center w Teksasie.

Naukowcy wyrwali komórki jajnika z ludzkiej tkanki za pomocą enzymów i wlali je do formy wykonanej z agaru, galaretowatej substancji zwykle otrzymywanej z alg. Różne typy komórek następnie układały się w kształt plastra miodu, a strukturę tworzą komórki osłonki i warstwy ziarnistej. Komórki jajowe, czyli oocyty, zostały włożone do środka i skąpane w hormonach, aby stymulować komórki osłonki do produkcji androgenów, a komórki warstwy ziarnistej do produkcji estrogenu.

Przyjęliśmy inną taktykę, aby polegać na wrodzonej adhezji komórek do napędzania samoorganizacji, mówi Jeffrey Morgan , współdyrektor Centrum Inżynierii Biomedycznej w Brown, który kierował tym aspektem badań. W tym nieprzywierającym środowisku komórki skleją się ze sobą i samoczynnie ułożą trójwymiarową strukturę, która dopasuje się do kształtu naszej formy.

Naukowcy założyli, że gdyby pozwolić na samoorganizację, komórki utworzyłyby sferę, ale Morgan twierdzi, że wykazał, że mogą również tworzyć bardziej złożone formy przy odrobinie podpowiedzi.

Kim L. Thornton , endokrynolog reprodukcyjny z Boston IVF, jednego z największych ośrodków płodności w kraju, mówi, że odtworzenie w laboratorium wszystkich czynności zachodzących w jajnikach kobiety jest trudne. Jednym z wyzwań związanych z dojrzewaniem jest to, że istnieje wiele rzeczy, które zachodzą lokalnie, a które mogą wpływać na zdolność oocytów do dojrzewania, mówi. Nie możemy odtworzyć wszystkich tych warunków w naczyniu laboratoryjnym. Jednak Thornton mówi, że model Brown jest interesujący i na pewno obiecujący.

Carson mówi, że teraz, gdy zespół stworzył model, chce wrócić i dokładniej przyjrzeć się jego działaniu. Chciałaby zidentyfikować różne białka zaangażowane w dojrzewanie jaja i być w stanie zbadać, czy można je zmienić jako środek antykoncepcji. Moglibyśmy też teoretycznie znaleźć coś, co mogłoby mieć znaczenie dla rozwoju raka jajnika – mówi.

Praca może być również wykorzystana do testowania toksycznych skutków produktów codziennego użytku, takich jak tworzywa sztuczne i środki owadobójcze, a także leków – wszystkiego, co moglibyśmy przetestować pod kątem kontroli, mówi Carson. Jeszcze nas tam nie ma, ale myślę, że to będzie najpotężniejsze wykorzystanie modelu.

ukryć