Το ανθρώπινο σώμα είναι πολύ περίπλοκο και η κατάσταση γίνεται ακόμα πιο περίπλοκη όταν πρόκειται για τον γυναικείο αναπαραγωγικό κύκλο. Έτσι πώς καλύτερα να μελετήσετε αυτό το περίπλοκο σύστημα; Μια ομάδα ερευνητών πιστεύουν ότι έχουν την απάντηση: Αναδημιουργήστε το σε ένα πιάτο.
Για να ολοκληρώσουν αυτό το άραγε, οι ερευνητές δημιούργησαν μια πλατφόρμα που έβαλε όλους τους ιστούς που εμπλέκονται στον θηλυκό αναπαραγωγικό κύκλο πάνω σε μικροτσίπ. Κάθε τσιπ περιείχε διαφορετικούς ιστούς-ιστούς ωοθηκών από ποντίκια και ιστούς ανθρώπινου φολιδωτού σωλήνα, επένδυση της μήτρας (ενδομήτριο), ιστό του ήπατος και του τραχήλου. Στη συνέχεια, κατάλαβαν πώς να κάνουν τους ιστοτόπους να αλληλεπιδρούν σε μια περίοδο ενός μηνός. Η ομάδα δημοσίευσε πρόσφατα τα αποτελέσματά τους στο περιοδικό Nature Communications .
Ο εμμηνορρυσιακός κύκλος σε ένα σύστημα τσιπ λύνει ένα πρόβλημα που οι επιστήμονες έχουν από καιρό δοκιμάσει να μελετήσουν τις αλληλεπιδράσεις φαρμάκων στο ανθρώπινο σώμα και πώς αυτά τα φάρμακα θα μπορούσαν να επηρεάσουν την αναπαραγωγή. Με την τρέχουσα τεχνολογία, είναι αδύνατο και ανήθικο να μελετάς τον πλήρη αναπαραγωγικό κύκλο σε πραγματικό χρόνο. Η ανάπτυξη ιστών από την αναπαραγωγική οδό στο εργαστήριο είναι επίσης δύσκολη. Και όταν οι άνθρωποι πεθαίνουν, δεν είναι πλέον δυνατό να μελετήσουν τις λεπτές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ιστών της αναπαραγωγικής οδού και τις επιδράσεις των ορμονών.
Αυτή η συσκευή είναι στην πραγματικότητα ένα λειτουργικό μοντέλο μιας γυναικείας αναπαραγωγικής οδού. (Εργαστήριο Woodruff) Οι μελέτες σε ζώα παρουσιάζουν ένα άλλο πρόβλημα - οι επιστήμονες μπορούν να μελετήσουν την αναπαραγωγή τους, αλλά τα φάρμακα επηρεάζουν τα ζώα διαφορετικά από αυτά που κάνουν οι άνθρωποι. Εξετάστε την περίπτωση της θαλιδομίδης, λέει ο Nathaniel Huebsch, ανώτερος επιστήμονας στο Healy Laboratory του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας του Berkeley, το οποίο ειδικεύεται στην βιοτεχνολογία και την τεχνολογία "organ-on-a-chip". Λέει στο Smithsonian.com ότι το φάρμακο είναι ένα παράδειγμα μιας εποχής που οι επιστήμονες το έκαναν λάθος. Έχει δοκιμαστεί σε ζώα και δεν φαίνεται να προκαλεί αρνητικές επιπτώσεις στα τρωκτικά ή τους απογόνους τους. Αλλά από τη στιγμή που το έκαναν στην αγορά τη δεκαετία του 1960, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι το φάρμακο προκάλεσε καταστροφικές γενετικές ανωμαλίες στους ανθρώπους.
"Το ίδιο ακριβές σύνθημα μπορεί να κάνει δραματικά διαφορετικά πράγματα ανάλογα με το πλαίσιο των κυττάρων που λαμβάνουν αυτό το σύνθημα", λέει.
Η μελέτη του γυναικείου αναπαραγωγικού κύκλου μπορεί να είναι δύσκολη, αλλά το νέο σύστημα θα μπορούσε κάποτε να το κάνει πολύ πιο εύκολο. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν την τεχνολογία μικρορευστών που χειρίζεται τα υγρά σε μικροσκοπικά κανάλια, προσφέροντας ευκαιρίες τόσο για έλεγχο όσο και για καλύτερη μελέτη των ιδιοτήτων τους. Σε αυτή την περίπτωση, αντλούμενα από ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία υγρά επέτρεψαν στους διαφορετικούς ιστούς να επικοινωνούν μεταξύ τους με τον ίδιο τρόπο που θα μπορούσε να έχει και μια αναπαραγωγική οδό.
Το μικρό σύστημα λειτουργούσε. Όταν οι ερευνητές εισήγαγαν ορμόνες στο μίγμα, οι ιστοί αποκρίνονταν σαν να είχαν μέσα σε ένα σώμα - και οι αλληλεπιδράσεις θα μπορούσαν να διατηρηθούν κατά τη διάρκεια ενός ολόκληρου "εμμηνορροϊκού κύκλου" διάρκειας 28 ημερών. Στο εσωτερικό των μικροσκοπικών τσιπ, οι διαφορετικοί αναπαραγωγικοί ιστοί το πράγμα τους, εκκρίνεται ορμόνες σε διαφορετικά επίπεδα κατά τη διάρκεια του μήνα και συμβάλλει ακόμη και στην ανάπτυξη ωοθυλακίων ωοθυλακίων.
Ο Huebsch, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα, λέει ότι το νέο σύστημα δείχνει υπόσχεση. "Μπορώ να δω ένα μονοπάτι προς την κατεύθυνση της κλιμάκωσης", λέει ο Smithsonian.com. "Αν μπορούσατε να το κάνετε αυτό σε μια αρκετά μεγάλη κλίμακα, θα μπορούσατε πραγματικά να κάνετε κάποια ανακάλυψη." Και οι ερευνητές συμφωνούν. Στην εργασία γράφουν ότι το εργαλείο θα μπορούσε να βελτιώσει τόσο τον ρυθμό όσο και την ποιότητα της έρευνας για την αναπαραγωγή, την τοξικολογία και την έρευνα σχετικά με τα ναρκωτικά.
Το έργο τους, ωστόσο, απέχει πολύ από το να γίνει. Το νέο σύστημα μιμείται μόνο ορμόνες και όχι άλλους παράγοντες όπως η ανοσία ή η υποστήριξη των απογόνων, οπότε είναι πολύ μακριά από την αναπαραγωγή όλων των περίπλοκων παραγόντων που χειρίζεται το αναπαραγωγικό σύστημα κάθε μέρα. Το ανθρώπινο σώμα παραμένει σχεδόν αδιανόητα περίπλοκο - αλλά σιγά σιγά, οι επιστήμονες κινούνται προς καλύτερους τρόπους να το μιμηθούν και να το μελετήσουν.
