Для некоторых из сотен тысяч женщин, у которых ежегодно диагностируется рак, химиотерапия может быть особенно горькой пилюлей: те же методы лечения, которые могут спасти их жизнь, могут также поставить под угрозу их способность иметь детей.
Хотя последние достижения в лечении рака значительно увеличили показатели выживаемости, эти агрессивные методы лечения часто сопровождаются тяжелыми осложнениями, включая недостаточность яичников. Теперь ученые сообщают на 34-м ежегодном собрании Европейского общества репродукции человека и эмбриологии в Барселоне, что искусственный яичник, способный поддерживать человеческие яйца, может когда-нибудь помочь сохранить способность выживших женщин-раков зачать детей.
Искусственный яичник был разработан и выполнен группой исследователей во главе с Сюзанной Порс, биологом из клиники Копенгагенского университета Rigshospitalet. Выделив яичниковую ткань женщины до лечения рака и отделив ее от злокачественных клеток, Порс смог сохранить достаточно функциональности, чтобы поддерживать рост и поддержание человеческих фолликулов, которые несут незрелые яйца.
Рак остается ведущей причиной смерти во всем мире: более 6 миллионов новых случаев диагностируется у женщин в год. До 10 процентов из них составляют женщины в возрасте до 45 лет. Наиболее эффективные методы лечения, как правило, состоят из химиотерапии или лучевой терапии, которые отбирают из организма быстрорастущие раковые клетки. Однако это лечение сопровождается огромным побочным повреждением, и многие из более хрупких тканей, включая фолликулы яичника, могут быть уничтожены вместе с опухолями. Несмотря на то, что после химиотерапии возможно естественное зачатие, бесплодие не редкость, и многие женщины ищут превентивные меры для сохранения способности вынашивать биологических детей.
С 1970-х годов мужчины, которым предстоит пройти лечение, ставящее под угрозу фертильность, используют простой, быстрый и экономически эффективный вариант банковского обслуживания спермы. Напротив, варианты сохранения фертильности у женщин, с другой стороны, сложны с точки зрения материально-технического обеспечения и зачастую слишком дорого обходятся, в 10 раз дороже, чем мужчины платят за хранение спермы. Например, женщины, у которых в настоящее время нет партнера или источника спермы, обычно не могут использовать замораживание эмбрионов. И хотя неоплодотворенные яйца могут быть подвергнуты криоконсервации, процесс сбора урожая не является тривиальным: организм должен сначала найти способ высвобождения зрелых яиц после интенсивного периода гормонального лечения, что само по себе может усугубить некоторые виды рака. В зависимости от сроков и серьезности диагноза, откладывание химиотерапии для сбора яиц может быть нежелательным. Более того, обе эти техники могут применяться только к женщинам после достижения репродуктивного возраста.
Другой альтернативой является извлечение ткани яичника перед химиотерапией для последующей реимплантации. Но хотя эту технику сохранения можно применять для пациентов женского пола любого возраста, она все еще считается экспериментальной, имеет более низкий общий показатель успешности в достижении беременности и, в отличие от вышеупомянутых методов, сопряжена с риском повторного введения раковых клеток в организм. В то время как все яйца женщины производятся до рождения и не подвержены риску развития рака, такие ткани, как яичники, являются уязвимыми, особенно при раке крови, таком как лейкемия, лимфома или рак яичников.
Эта новая технология делает первые шаги в обход проблемы реинтродукции рака. Используя яичниковую ткань от доноров-людей, Порс и ее коллеги сместили компоненты образцов, которые были чувствительны к раковому росту, включая все живые клетки и ДНК, используя мыльное моющее средство, которое извлекало эти элементы из окружающей матрицы. Это создало «децеллюляризованный каркас» - оболочку яичника, полностью свободную от потенциального остаточного рака. Затем Порс посеял этот эшафот незрелыми фолликулами человека или мыши и привил комплекс мышам-самкам.
Порс знал, что первые несколько дней после пересадки были наиболее критическими. Когда искусственный яичник входит в суррогат мыши, он должен быстро установить связь с кровеносной системой мыши и обосноваться на месте; если процесс новоселья занимает слишком много времени, фолликулы внутри могут погибнуть от недостатка кислорода и питательных веществ. Три недели спустя Порс был взволнован, обнаружив, что около 25 процентов фолликулов человека и мыши пережили трансплантацию и могут быть надежно восстановлены.
Хотя мышиные фолликулы ранее выживали при посеве на аналогичные децеллюляризованные каркасы, человеческие фолликулы, напротив, чрезвычайно привередливы: даже в идеальных лабораторных условиях трудно поддерживать их в живых последние две недели, по словам Порса. Эти результаты отмечают первый раз, когда человеческие фолликулы выжили на decellularized эшафот.
«Это следующий шаг к большому открытию, где мы можем получить удобряемые человеческие ооциты [яйца]», - говорит Ариелла Шиканов, инженер-биомедицин из Мичиганского университета, который не принимал участия в исследовании. Тем не менее, Шиканов советует, что к результатам также следует подходить с осторожностью: даже если яйца продолжают поддерживаться децеллюляризованной матрицей, нет гарантии, что жизнеспособность восстановится после того, как вся система будет пересажена обратно в организм.
«Натуральные материалы трудно контролировать», - объясняет Шиканов. Например, отбор ткани яичника у отдельных женщин неизбежно поднимает проблему индивидуального подхода: не все яичники построены одинаково. Для женщин, которые могут повторно ввести свою собственную ткань в свое тело после химиотерапии, это не проблема, но для тех, кто зависит от донорской ткани, могут возникнуть проблемы, начиная от несовместимости фолликула и яичника до полного отторжения трансплантата.
Шиканов и несколько исследователей в этой области в настоящее время создают искусственные яичники с помощью синтетических полимеров и гидрогелей, которые могут позволить более точно контролировать механические свойства каркаса. Но в то время как синтетические технологии все лучше и лучше имитируют человеческое тело, децеллюляризованные каркасы, такие как Pors ', могут быть более простым способом восстановления яичника, так как они уже загружены функциональной биологической архитектурой.
«В будущем мы сможем объединить преимущества обеих областей - естественного каркаса и механики синтетики», - говорит Шиканов.
Порс предупреждает, что пройдет не менее пяти-десяти лет, прежде чем эта технология будет готова к клиническим испытаниям у женщин. Затем она и ее коллеги планируют раздвинуть границы развития фолликулов в их искусственном яичнике. Теперь, когда предварительные препятствия были преодолены, Pors надеется, что их леса в конечном итоге смогут поддерживать фолликулы до созревания яиц, и этот процесс занимает по меньшей мере шесть месяцев. Порс полагает, что для этого потребуется более точное восстановление яичника, что требует добавления опорных клеток, которые помогают питать и стабилизировать фолликулы по мере их созревания в матрице. Она оптимистична.
«С помощью таких методов мы можем сказать женщинам, что диагноз рака - это не то, где все останавливается», - говорит Порс. «Вы можете выйти на другую сторону и жить нормальной жизнью».
