Разработан функциональный биопротез яичника

  • 20 мая, 2017
    0 Comments

    Яичник, «напечатанный» на 3D-принтере, позволил стерильной мыши произвести на свет двух мышат. Об этом сообщается в новом исследовании, опубликованном в издании Nature Communications.

    Соавтор исследования, репродуктолог и руководитель Исследовательского института женского здоровья (Women’s Health Research Institute) при Северо-Западном университете (Northwestern University) Тереза Вудрафф (Teresa Woodruff) уже назвала «распечатанный» биопротезный яичник «Святым Граалем биоинженерии в области репродуктивной медицины». По мнению Вудрафф, основной целью проекта является помощь онкологическим пациенткам, женщинам, ставшим бесплодными в результате лечения рака.

    Яичники — важнейшая часть женской репродуктивной системы. Во-первых, в них вырабатываются половые гормоны. Во-вторых, пока женщина находится в репродуктивном возрасте, именно в яичниках раз в месяц созревают яйцеклетки, пригодные — если всё в порядке — к оплодотворению. Этот процесс носит название «овуляция» — и искусственный яичник должен уметь его воспроизводить.

    Чтобы решить эту задачу, Вудрафф и её коллеги при помощи 3D-принтера создали специальный «каркас» из гидрогеля, материала, состоящего из 99% воды и небольшого количества полимера, придающего конструкции твёрдость. В каркасе были сделаны небольшие отверстия для размещения фолликулов, структурных элементов яичника.

    Каждый фолликул содержит один ооцит (яйцеклетку), вокруг которого располагаются клетки, вырабатывающие гормоны. В процессе овуляции фолликул созревает, разрывается, и яйцеклетка выходит из яичника в маточную трубу.

    Помимо пространства для созревания фолликулов, в искусственном яичнике нашлось место для кровеносных сосудов, обеспечивающих клетки кислородом и питательными веществами.

    В ходе эксперимента биопротезные яичники были «засеяны» фолликулами и помещены внутрь самок мышей, собственные яичники которых были удалены. После спаривания каждая из подопытных мышей родила, по меньшей мере, двух мышат.

    По словам Вудрафф, в организме мышей «распечатанные» яичники превратились в «функциональные мягкие трансплантаты». Животные-реципиенты действительно управляли развитием тканей яичников, поскольку наличие отверстий для кровоснабжения сделало каркас полноценным биопротезом.

    Сейчас исследователи планируют улучшить свою разработку, причём в первую очередь они займутся работой над имеющимися в протезе отверстиями.

    Если вы посмотрите на поперечный срез искусственного яичника, вы увидите, что он содержит много отверстий различного размера и формы. Благодаря этому в нём могут размещаться фолликулы, находящиеся на разных этапах созревания.

    Нужно, чтобы в биопротезе могли разместиться и мелкие, и более крупные фолликулы. Кроме того, фолликулы должны иметь возможность взаимодействовать между собой так, как они делают это в естественных условиях: один получает специальный сигнал и созревает, а другие остаются в «спящем» состоянии».

    Сложно сказать, когда новая технология станет доступна пациентам. Авторы исследования надеются, что это произойдёт в ближайшие пять лет. Однако, по всей видимости, первые искусственные яичники, созданные для людей, не будут воспроизводить овуляцию — их единственной функцией станет выработка гормонов.

    Оригинал: Анна Ставина http://22century.ru/medicine-and-health/49495

  • Экспертная колонка

    27 марта 2017

    Термин «стволовые клетки» придумал русский ученый А.А. Максимов еще в начале прошлого века, исследуя процесс кроветворения, затем А.Я. Фриденштейн доказал наличие других, не только кроветворных стволовых клеток. С тех пор мировая наука существенно продвинулась в изучении этого вопроса.

    Сегодня известно, что стволовые клетки являются основой самоподдержания и обновления организма человека. Установлено, что они входят в состав не только костного мозга, но и соматических и висцеральных тканей нашего организма. С различной степенью регулярности эти клетки обновляются, тем самым поддерживая здоровье человека на должном уровне.

    Некоторые клетки организма обновляются раз в две недели, а другие – раз в год, третьи – не обновляются совсем (например, нейроны), однако возраст и болезни уменьшают их количество. Таким образом, резерв стволовых клеток, «перезагружающих» и «ремонтирующих» наш организм истощается. Стало очевидно, что нужно повышать их потенциал, для чего можно, например, изымать стволовые клетки из организма, приумножать их в сотни, тысячи раз и вводить обратно. Кроме того, ученые с помощью стволовых клеток научились выращивать ткани и некоторые органы.

    Однако академик считает, что это не решит проблемы, потому что благодаря развитию медицины продолжительность жизни человека растет с каждым годом. Это может приводить к тому, что будет появляться все больше пациентов, которые будут нуждаться в органах для трансплантации: сердце, почках, печени, легких.

    Решение проблемы и логичное развитие регенеративной медицины он видит не в том, чтобы искусственно вырастить орган и подсадить его человеку (своего рода «паллиативное решение проблемы»), но научиться контролировать обновление клеток и программировать эту регенерацию внутри человеческого организма.

  • Видео недели

    Ученые из клиники Майо решили изучить влияние микрогравитации на рост и биологические свойства стволовых клеток, для чего в ближайшее время будет подготовлен эксперимент по культивирования стволовых клеток человека на МКС. Спицалисты считают, что микрогравитация и невесомость могут не просто менять регенеративный потенциал стволовых клеток, но и стать новым способом более эффективного культивирования и найти свое применение в тканевой инженерии.

  • Twitter лента