Человеческое тело действительно сложно - и ситуация становится еще более сложной, когда речь идет о женском репродуктивном цикле. Итак, как лучше всего изучить эту сложную систему? Группа исследователей считает, что у них есть ответ: воссоздайте его в блюде.
Чтобы совершить этот подвиг, исследователи создали платформу, которая помещает все ткани, вовлеченные в женский репродуктивный цикл, в микрочипы. Каждый чип содержал разные ткани - ткани яичника мышей и тканей маточной трубы человека, слизистую оболочку матки (эндометрий), ткани печени и шейки матки. Затем они выяснили, как заставить эти ткани взаимодействовать в течение месяца. Команда недавно опубликовала свои результаты в журнале Nature Communications .
Менструальный цикл в системе микросхем решает проблему, которую ученые долго пытались изучить при взаимодействии лекарств в организме человека - и как эти препараты могут влиять на репродукцию. С современными технологиями невозможно и неэтично изучать полный репродуктивный цикл в режиме реального времени. Выращивать ткани из репродуктивного тракта в лаборатории тоже сложно. И когда люди умирают, больше невозможно изучать тонкие взаимодействия между тканями репродуктивного тракта, а также воздействие гормонов.
Это устройство на самом деле является рабочей моделью женского репродуктивного тракта. (Лаборатория Вудрафф) Исследования на животных представляют другую проблему - ученые могут изучать их размножение, но лекарства воздействуют на животных не так, как люди. Рассмотрим случай с талидомидом, говорит Натаниэль Хюбш, старший научный сотрудник лаборатории Хили при Калифорнийском университете в Беркли, которая специализируется на биоинженерии и технологии «орган на чипе». Он говорит Smithsonian.com, что препарат является примером того времени, когда ученые ошиблись. Он был протестирован на животных и, по-видимому, не оказывал негативного влияния на грызунов или их потомство. Но как только он появился на рынке в 1960-х годах, исследователи обнаружили, что препарат вызывает у людей разрушительные врожденные дефекты.
«Один и тот же точный сигнал может делать совершенно разные вещи в зависимости от контекста ячеек, получающих этот сигнал», - говорит он.
Изучение женского репродуктивного цикла может быть трудным, но однажды новая система может сделать его намного проще. Исследователи использовали микрофлюидику - технологию, которая манипулирует жидкостями через крошечные каналы, предлагая возможности как контролировать, так и лучше изучать их свойства. В этом случае жидкости с электромагнитной накачкой позволяли различным тканям взаимодействовать друг с другом таким же образом, как и репродуктивный тракт.
Крошечная система работала. Когда исследователи вводили гормоны в смесь, ткани реагировали так же, как и внутри тела, - и взаимодействия могли поддерживаться в течение всего 28-дневного «менструального цикла». Внутри крошечных чипов разные репродуктивные ткани делали это. их задача - выделять гормоны на разных уровнях в течение месяца и даже способствовать росту фолликулов яичника.
Хюбш, который не принимал участия в исследовании, говорит, что новая система показывает многообещающие результаты. «Я вижу путь к расширению», - рассказывает он Smithsonian.com. «Если бы вы могли сделать это в достаточно большом масштабе, вы могли бы действительно сделать какое-то открытие». И исследователи соглашаются. В статье они пишут, что этот инструмент может улучшить как темпы, так и качество исследований в области репродуктивной, токсикологической и лекарственных средств.
Их работа, однако, далека от завершения. Новая система имитирует только гормоны, а не другие факторы, такие как иммунитет или поддержка потомства, так что это далеко от воспроизведения всех сложных факторов, с которыми репродуктивная система сталкивается каждый день. Человеческое тело остается почти невообразимо сложным, но постепенно ученые пытаются найти лучшие способы имитировать и изучать его.
