Човешкото тяло наистина е сложно - и ситуацията става още по-сложна, когато става въпрос за женския репродуктивен цикъл. И така, как най-добре да изучите тази сложна система? Група изследователи смятат, че имат отговора: Пресъздайте го в чиния.
За да осъществят този подвиг, изследователите създадоха платформа, която постави всички тъкани, участващи в женския репродуктивен цикъл, на микрочипове. Всеки чип съдържа различни тъкани - яйчникови тъкани от мишки и човешки тъкани на фалопиевата тръба, маточна лигавица (ендометриум), черен дроб и тъкан на шийката на матката. Тогава те измислили как да накарат тези тъкани да взаимодействат в продължение на един месец. Екипът наскоро публикува резултатите си в списанието Nature Communications .
Менструалният цикъл на чип система решава проблем, който учените отдавна имат, докато се опитват да изучават лекарствените взаимодействия в човешкото тяло - и как тези лекарства могат да повлияят на репродукцията. С настоящите технологии е невъзможно и неетично да се изучава пълният репродуктивен цикъл в реално време. Отглеждането на тъкани от репродуктивния тракт в лабораторията също е трудно. И когато хората умрат, вече не е възможно да се изследват деликатните взаимодействия между тъканите на репродуктивния тракт, заедно с ефекта на хормоните.
Това устройство всъщност е работещ модел на женски репродуктивен тракт. (Лаборатория на Woodruff) Изследванията върху животни представляват друг проблем - учените могат да изучават тяхното възпроизводство, но лекарствата влияят на животните по различен начин, отколкото хората. Помислете за случая с талидомид, казва Натаниел Хюбш, старши учен от университета в Калифорнийския университет Беркли, който е специализиран в биоинженеринга и технологията „организиране на чип“. Той казва на Smithsonian.com, че наркотикът е пример за време, когато учените са го объркали погрешно. Тестван е върху животни и не изглежда да предизвиква отрицателни ефекти върху гризачите или тяхното потомство. Но след като го пусна на пазара през 60-те години, изследователите откриха, че лекарството причинява опустошителни вродени дефекти при хората.
„Една и съща точна щека може да направи драстично различни неща в зависимост от контекста на клетките, които получават тази щека“, казва той.
Изучаването на женския репродуктивен цикъл може да е трудно, но новата система може един ден да го направи много по-лесно. Изследователите използвали микрофлуиди - технология, която манипулира течностите по малки канали, предлагайки възможности както за контрол, така и за по-добро изучаване на техните свойства. В този случай електромагнитно изпомпваните течности позволяват на различните тъкани да комуникират помежду си по същия начин, по който би се получил репродуктивен тракт.
Малката система работеше. Когато изследователите въведоха хормони в сместа, тъканите реагираха така, както биха попаднали в тялото - и взаимодействията можеха да се поддържат в течение на целия 28-дневен "менструален цикъл". Вътре в малките чипове, различни репродуктивни тъкани тяхната работа, секретиране на хормони на различни нива в течение на месеца и дори допринася за растежа на яйчниковите фоликули.
Huebsch, който не е участвал в изследването, казва, че новата система показва обещание. „Мога да видя път към мащабирането на това“, казва той за Smithsonian.com. "Ако можете да направите това в достатъчно голям мащаб, наистина бихте могли да направите някакво откритие." И изследователите са съгласни. В документа те пишат, че инструментът може да подобри както темповете, така и качеството на репродуктивните, токсикологичните и лекарствените изследвания.
Работата им обаче далеч не е свършена. Новата система имитира само хормони, а не други фактори като имунитет или подкрепа на потомството, така че е далеч от репликирането на всички сложни фактори, с които репродуктивната система се справя всеки ден. Човешкото тяло остава почти невъобразимо сложно - но малко по малко учените се насочват към по-добри начини да го имитират и изучават.
