Как выращенный в лаборатории яичник может улучшить лечение бесплодия
Новый метод клеточной инженерии позволил ученым прямо в лаборатории разработать полностью человеческую версию органа, напоминающего яичники, с возможностью развития фолликулов (заполненных жидкостью яичниковых мешочков, в которых находятся развивающиеся неоплодотворенные яйцеклетки) и выделения полового гормона. эстрадиол. Эта модель яичника, часть нового класса миниатюрных органоидных моделей, называемых «органоидами», однажды может быть использована для изучения заболеваний яичников, таких как рак, и даже для улучшения методов лечения бесплодия.
Исследование возглавила лаборатория спорного гарвардского биолога Джорджа Черча в сотрудничестве с Gameto , биотехнологической компанией, которая занимается женской репродукцией и лицензировала новую технологию органоидов яичников для доклинических испытаний.
Статья с подробным описанием результатов исследования органоида яичников была опубликована 21 февраля в журнале eLife .
Половина человеческого населения - женщины, но исторически женскому здоровью не уделялось ни малейшего внимания и финансирования, которое уделяется состояниям, влияющим на мужчин. А потому очень радостно видеть этот важный шаг вперед в возможности изучения яичников человека в лаборатории.
Остается запастись терпением и ждать информацию, которая такая модель даст о женской репродуктивной системе как при заболеваниях яичника, так и при их нормальном функционировании.
Такие органоиды ни в коем случае не являются новой концепцией, но все больше и больше групп биотехнологов «прыгают на эту подножку», поскольку они дают возможность подробно изучить, как здоровый или больной орган развивается в человеческом теле.
Органоиды также дают исследователям возможность экспериментировать с различными видами лекарств или методов лечения в реальных условиях.
Поскольку в настоящее время часто используются индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (из ткани взрослого человека), а не эмбриональные стволовые клетки, исследователи могут избежать этических и политических дебатов по поводу исследований с использованием человеческих эмбрионов. Т
Тем не менее, некоторые этические соображения по поводу развития органоидов мозга и химерных органоидов человека и животных остаются.
Чтобы заставить клетки в лаборатории организоваться в органоид, ученые вводят в клетки человеческой кожи и крови белковую смесь, которая возвращает их в эмбриональное состояние. Оттуда они могут выращивать клетки в более специализированные типы, которые составляют органы, которые они призваны моделировать.
Органоиды яичников, созданные таким образом, обычно основаны на смеси клеток человека и мыши - ученые используют клетки человека только для создания зародышевых клеток, которые затем превращаются в яйцеклетки.
Клетки мышей рекапитулируют соматические клетки в своем органоиде, которые являются каркасом и поддерживают зародышевые клетки в реальном яичнике.
В новом исследовании исследователи добавили еще больше белков в подмножество клеток человека, чтобы они имитировали развитие соматической клетки.
Мало того, что их модель была полностью получена из клеток человека, она также продемонстрировала заметные преимущества по сравнению с предыдущими органоидами яичников.
Новые органоиды продуцировали DAZL, белок, связанный с созреванием яичников, всего за четыре дня - процесс, который занял у гибридных органоидов яичников человека и мыши 32 дня.
А через 16 дней роста новые полностью человеческие органоиды начали формировать сложные структуры, напоминающие фолликулы.
«Тот факт, что это можно сделать в течение пяти дней вместо месяца, необходимого для гибридных овароидов человека и мыши, значительно ускорит получение критической информации о женском здоровье и репродукции», - говорится в пресс-релизе Черча.
Возможность изучать в режиме реального времени прогрессирование заболевания или проблемы в органе может помочь ученым найти новые способы лечения таких проблем на ранней стадии или сразу предотвратить их появление.
На веб-сайте Gameto указан проект доклинической стадии под названием Fertilo, в котором эта техника будет использоваться для улучшения результатов экстракорпорального оплодотворения (ЭКО).
В конце концов, с помощью Fertilo ооциты (предшественники яйцеклеток) будут извлекаться у женщины и культивироваться в течение 24 часов в овариальном органоиде, пока они не будут готовы к оплодотворению. Этот метод, согласно веб-сайту Gameto, снизит стоимость ЭКО и позволит пациентам пройти меньше дней гормональных инъекций, которые обычно требуются для процедуры.
Для 11 процентов американских женщин, которые сообщили о проблемах с фертильностью, это потенциально может сделать ЭКО гораздо более привлекательным и доступным решением.