Lidské tělo je opravdu složité - a situace se stává ještě složitější, pokud jde o ženský reprodukční cyklus. Jak nejlépe studovat tento složitý systém? Skupina vědců si myslí, že mají odpověď: Znovu ji vytvořte v misce.
K dosažení tohoto úkolu vědci vytvořili platformu, která umístí všechny tkáně zapojené do ženského reprodukčního cyklu na mikročipy. Každý čip obsahoval různé tkáně - tkáně vaječníků od myší a lidských vajíček vejcovodu, výstelka dělohy (endometrium), tkáň jater a děložního čípku. Pak přišli na to, jak přimět tyto tkáně k interakci po dobu jednoho měsíce. Tým nedávno zveřejnil své výsledky v časopise Nature Communications .
Menstruační cyklus na čipovém systému řeší problém, který vědci již dlouho měli při pokusech o studium lékových interakcí v lidském těle - a jak tyto léky mohou ovlivnit reprodukci. Se současnou technologií je nemožné i neetické studovat celý reprodukční cyklus v reálném čase. Pěstování tkání z reprodukčního traktu v laboratoři je také obtížné. A když lidé umírají, již není možné studovat jemné interakce mezi tkáněmi reprodukčního traktu a účinky hormonů.
Toto zařízení je ve skutečnosti fungujícím modelem ženského reprodukčního traktu. (Woodruff Lab) Studie na zvířatech představují další problém - vědci mohou studovat jejich reprodukci, ale léky ovlivňují zvířata jinak než lidé. Zvažte případ thalidomidu, říká Nathaniel Huebsch, vedoucí vědec z Kalifornské univerzity v Berkeley's Healy Laboratory, který se specializuje na bioinženýrství a technologii „organ-on-a-chip“. Řekne Smithsonian.com, že droga je příkladem doby, kdy se vědci mýlili. Bylo testováno na zvířatech a nezdálo se, že by mělo žádné negativní účinky na hlodavce nebo jejich potomky. Jakmile se však v šedesátých letech dostalo na trh, vědci zjistili, že tento lék způsobil ničivé vrozené vady u lidí.
"Stejná přesná narážka může dělat dramaticky odlišné věci v závislosti na kontextu buněk, které dostávají tuto narážku, " říká.
Studium ženského reprodukčního cyklu může být obtížné, ale nový systém by jednoho dne mohl výrazně usnadnit. Vědci použili mikrofluidika - technologii, která manipuluje s tekutinami napříč malými kanály, nabízí příležitosti k ovládání a lepší studii jejich vlastností. V tomto případě elektromagneticky čerpané tekutiny umožnily různým tkáním komunikovat mezi sebou stejným způsobem jako reprodukční trakt.
Malý systém fungoval. Když vědci vnesli do směsi hormony, tkáně reagovaly, jako by uvnitř těla - a interakce mohly být udržovány v průběhu celého 28denního „menstruačního cyklu“. V maličkých čipech se objevily různé reprodukční tkáně jejich věc, vylučující hormony na různých úrovních v průběhu měsíce a dokonce přispívající k růstu ovariálních folikulů.
Huebsch, který se nezúčastnil výzkumu, říká, že nový systém ukazuje slib. "Vidím cestu k tomu, jak to zvětšit, " říká Smithsonian.com. "Kdybys to mohl udělat v dostatečně velkém měřítku, mohl bys opravdu udělat nějaký objev." A vědci souhlasí. V článku píšou, že tento nástroj by mohl zlepšit tempo i kvalitu reprodukčního, toxikologického a drogového výzkumu.
Jejich práce však zdaleka není hotová. Nový systém napodobuje pouze hormony a ne jiné faktory, jako je imunita nebo podpora potomků, takže je daleko od replikace všech komplikovaných faktorů, které reprodukční systém denně zpracovává. Lidské tělo zůstává téměř nepředstavitelně komplikované - ale kousek po kousku se vědci přibližují k lepším způsobům napodobování a studia.
