• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
560
Цикл «на чипе» – модель женской половой системы
Медицина
Яйцеклетка человека (ее часть видно внизу, желтая окраска) – очень крупная клетка. Ее питают клетки фолликулов (сиреневая окраска), которые выстраивают каналы, проникая своими выступами через оболочку яйцеклетки.

Цикл «на чипе» – модель женской половой системы

«Органы на чипе» – активно развивающаяся технология создания миниатюрных моделей человеческих органов и их систем. Такой микробиореактор состоит из областей, содержащих живые клетки той или иной ткани, и соединяющих их каналов, по которым прокачивается специальная жидкость, выполняющая функцию крови. Такая конструкция гораздо точнее отражает процессы, происходящие в целом организме, чем клеточные культуры.

Недавно ученые из семи американских институтов, работая в рамках масштабного проекта, направленного на создание «тела на чипе», разработали систему EVATAR – модель женской репродуктивной системы «на чипе»

Система содержит ткани яичников, матки, шейки матки, влагалища и фаллопиевых труб, по которым яйцеклетка проникает в матку, а также печени, которая не относится к половым органам, зато отвечает за метаболизм лекарственных препаратов. Клетки всех органов кроме яичников – человеческие, из операционного материала. Яичники были взяты у мышей, так как получить здоровую ткань яичника человека трудно по этическим причинам. Все «органы на чипе» могут обмениваться сигналами, например, гормональными, через заменяющую кровь жидкость так же, как это происходит в организме.

В организме «высший уровень» контроля циклических процессов в женских половых органах обеспечивают фолликулостимулирующий и лютеинизирующий гормоны гипофиза. В EVATAR их вводили извне в определенных концентрациях по строгому графику, и эти гормоны контролировали выработку в яичниках гормонов эстрогена и прогестерона. Яичники кроме того вырабатывали вещества, которые должны ингибировать выработку гормонов гипофиза по принципу обратной связи.

Ученым удалось добиться того, что, фактически, in vitro воспроизводился полный менструальный цикл. В яичниках EVATAR созревали фолликулы, а в других «органах» за счет вырабатываемых яичниками эстрогена и прогестерона происходили сопутствующие процессы, например, разрастание эндометрия «матки».

1740-compressor.jpg

Технология «органов на чипе» позволяет моделировать и изучать работу системы в целом, а не только ее отдельных клеток. Это приближает нас к пониманию того, как все происходит в организме «на самом деле», что особенно важно в случае женской репродуктивной системы со сложной регуляцией ее циклического функционирования. Ученые надеются с помощью EVATAR разобраться в механизмах развития таких заболеваний женской половой системы как эндометриоз, фибромы, некоторые виды рака и научиться эффективнее тестировать потенциальные терапевтические подходы к тем заболеваниям, которые обычно лечатся хирургически.

Использование более реалистичной биологической модели, чем клеточные культуры, облегчит тестирование веществ-кандидатов на лекарственные препараты. Позволит на более ранних этапах исследований идентифицировать эффективные соединения и тем самым сократить время проведения исследований и расходы на них. Актуальность технологии «органов на чипе» обусловлена еще тем, что ширится практика отказа от использования в биологических исследованиях лабораторных животных по этическим соображениям.

И, конечно, главная цель разработок «органов на чипе» – создание персонализированных моделей органов, в случае EVATAR – моделей репродуктивной системы конкретных пациенток. Предполагается создание чипа с использованием стволовых клеток (например, индуцированных плюрипотентных стволовых клеток) пациента, на котором можно будет тестировать различные виды лечения и выбирать наиболее подходящий этому конкретному человеку.

Фото: https://www.flickr.com Credit: Yorgos Nikas. Wellcome Images. Сканирующая электронная микроскопия и https://www.flickr.com NIH Image Gallery.

Подготовила Мария Перепечаева

Подробнее об этом

Статьи

Материалы

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!

comments powered by HyperComments