3 miesiące temu

Myszy urodziły potomstwo dzięki syntetycznym jajnikom 3D!

Bezpłodne myszy uzyskały możliwość urodzenia potomstwa, dzięki sztucznym jajnikom drukowanym w technice 3D! Jajniki podłączone do układu krwionośnego zwierząt zaledwie po tygodniu zaczęły uwalniać jaja.

Po tym sukcesie naukowcy planują testy na świniach. Jeśli wyniki nadal będą pozytywne, rozpoczną się testy na ludziach. Być może laboratoryjne narządy staną się pewnego dnia rozwiązaniem dla kobiet, których system rozrodczy został uszkodzony w efekcie leczenia raka.

“Zastosowanie bioinżynierii zamiast transplantacji, w celu wytworzenia funkcjonujących struktur organowych, przywracając zdrowie danej tkanki, jest świętym Graalem bioinżynierii i medycyny regeneracyjnej” podsumowuje szef zespołu badawczego Teresa K. Woodruff z Northwestern University.

Woodruff i jej zespół wyprodukowali sztuczne jajniki, używając w drukarce 3D specjalnego rodzaju żelatyny – hydrożelu biologicznego. Hydrożel to mieszanina składająca się w 99% z wody, pozostała część to polimer. Dzięki temu materiał jest jednocześnie miękki i trwały, dając większe szanse na przyjęcie w ciele biorcy. Specjalna porowata struktura materiału pomaga wchodzić w interakcje z tkankami i krwią gospodarza.

“Większość sztucznych hydrożeli jest bardzo słaba, ponieważ składa się głównie z wody, przez co są niewystarczająco trwałe i zapadają się pod swoim własnym ciężarem” mówi jeden z badaczy Ramille Shah. “Udało nam się znaleźć odpowiednią dla żelatyny temperaturę, która pozwala na podtrzymanie struktury i budowanie wielowarstwowych tkanek bez rozpadania się. Nikt inny nie był do tej pory w stanie drukować w żelatynie tak dobrze zdefiniowanych geometrycznie struktur”. Do życia organów kluczowe jest bowiem zaprojektowanie odpowiedniego wzoru porów w tkankach. Muszą one zapewniać prawidłową przepustowość krwi przez sztuczne jajniki.

Syntetyczne organy zostały wszczepione siedmiu myszom, których jajniki zostały wcześniej chirurgicznie usunięte. Po zapłodnieniu 3 samice zaszły w ciążę oraz urodziły zdrowe mioty potomstwa. Matki były również zdolne do laktacji, co oznacza, że ich sygnały hormonalne w dalszym ciągu pracowały prawidłowo, nawet po usunięciu naturalnych jajników.

Naukowcy mają nadzieję powiększyć opracowany przez siebie wzór jajników i drukować je w wersjach dla świń. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, planowane jest stopniowe wprowadzanie technologii do leczenia ludzi, zaczynając od struktur produkujących zastępcze hormony, a następnie sztuczne organy.

Nowa technologia może mieć szczególne znaczenie dla bardzo młodych pacjentek leczonych na raka, które jeszcze nie osiągnęły dojrzałości płciowej. W niektórych przypadkach leczenie powoduje, iż jajniki nie działają na wystarczającym poziomie, przez co konieczna jest dodatkowa, zastępcza terapia hormonalna, by stymulować prawidłowy rozwój płciowy.

Drukowanie narządów to technologia przyszłości. Kluczowe jest bowiem odpowiednie zaprojektowanie tkanki, którą następnie można łatwo produkować na masową skalę. Automatyzacja procesu powinna pozwolić również na obniżenie jego kosztów. Sukces sztucznych jajników otwiera drogę do rewolucyjnych zmiany w medycynie.

 

Źródło: Sciencealert