Ihmiskeho on todella monimutkainen - ja tilanne muuttuu entistä monimutkaisemmaksi naisten lisääntymisjakson yhteydessä. Joten miten parasta tutkia tätä monimutkaista järjestelmää? Ryhmä tutkijoita luulee olevansa vastaus: Luo se uudelleen astiaan.
Tämän saavutuksen saavuttamiseksi tutkijat loivat alustan, joka asetti kaikki naisten lisääntymiskierrossa mukana olevat kudokset mikrosiruille. Jokainen siru sisälsi erilaisia kudoksia - hiirien munasarjakudokset ja munanjohtimen kudokset, kohdun limakalvat (endometrium), maksa ja kohdunkaulakudokset. Sitten he keksivät, kuinka saada nämä kudokset toimimaan vuorovaikutuksessa kuukauden mittaisen ajanjakson ajan. Ryhmä julkaisi tulokset äskettäin Nature Communications -lehdessä.
Sirujärjestelmän kuukautiskierros ratkaisee ongelman, jonka tutkijat ovat jo pitkään yrittäneet tutkia lääkkeiden vuorovaikutusta ihmisen kehossa - ja kuinka nuo lääkkeet voivat vaikuttaa lisääntymiseen. Nykyisessä tekniikassa on mahdotonta ja epäeettistä tutkia koko lisääntymisjaksoa reaaliajassa. Kudosten kasvattaminen lisääntymiskanavasta laboratoriossa on myös vaikeaa. Ja kun ihmiset kuolevat, lisääntymiskudoksen kudosten herkkää vuorovaikutusta sekä hormonien vaikutuksia ei ole enää mahdollista tutkia.
Tämä laite on oikeasti toimiva malli naisten lisääntymiskanavasta. (Woodruff Lab) Eläintutkimukset tuovat esiin toisen ongelman - tutkijat voivat tutkia lisääntymistään, mutta lääkkeet vaikuttavat eläimiin eri tavalla kuin ihmiset. Harkitse talidomiditapausta, sanoo Nathaniel Huebsch, vanhempi tutkija Kalifornian yliopiston Berkeleyn Healy-laboratoriossa, joka on erikoistunut biotekniikkaan ja “elin mikrosirulla” -teknologiaan. Hän kertoi Smithsonian.comille, että lääke on esimerkki ajasta, jolloin tutkijat saivat sen väärin. Se testattiin eläimillä, eikä se näyttänyt aiheuttavan kielteisiä vaikutuksia jyrsijöille tai heidän jälkeläisilleen. Mutta kun se saatettiin markkinoille 1960-luvulla, tutkijat huomasivat, että lääke aiheutti tuhoisia syntymävaurioita ihmisissä.
"Sama tarkka vihje voi tehdä dramaattisesti erilaisia asioita riippuen solujen tilanteesta, joka kyseisen kiven vastaanottaa", hän sanoo.
Naisten lisääntymisjakson tutkiminen voi olla vaikeaa, mutta uusi järjestelmä voisi joskus tehdä siitä paljon helpompaa. Tutkijat käyttivät mikrofluidikkeja - tekniikkaa, joka manipuloi nesteitä pienten kanavien läpi, tarjoamalla mahdollisuuksia sekä hallita että tutkia paremmin niiden ominaisuuksia. Tässä tapauksessa sähkömagneettisesti pumpatut nesteet antoivat eri kudoksille yhteyden toisiinsa samalla tavalla kuin lisääntymiselimet tekisivät.
Pieni järjestelmä toimi. Kun tutkijat lisäsivät hormoneja seokseen, kudokset reagoivat kuin ne olisivat kehon sisällä - ja vuorovaikutukset voisivat jatkua koko 28 vuorokauden pituisen "kuukautiskierron" ajan. Pienten sirujen sisällä erilaiset lisääntymiskudokset tekivät Heidän asiaansa, erittää hormoneja eri tasoilla kuukauden aikana ja jopa edistää munasarjojen follikkelien kasvua.
Huebsch, joka ei ollut mukana tutkimuksessa, kertoo uuden järjestelmän olevan lupaava. "Näen polun kohti tämän skaalaamista", hän kertoo Smithsonian.com-sivustolle. "Jos voisit tehdä tämän riittävän suuressa mittakaavassa, voisit todella tehdä joitain löytöjä." Ja tutkijat ovat yhtä mieltä. Lehdessä he kirjoittavat, että työkalu voisi parantaa lisääntymis-, toksikologia- ja lääketutkimuksen vauhtia ja laatua.
Heidän työnsä on kuitenkin kaukana valmista. Uusi järjestelmä vain jäljitteli hormoneja eikä muita tekijöitä, kuten immuniteetti tai jälkeläisten tuki, joten on kaukana kaikista monimutkaisista tekijöistä, joita lisääntymisjärjestelmä käsittelee päivittäin. Ihmiskeho on melkein kuvittelemattoman monimutkainen - mutta pikkuhiljaa tiedemiehet siirtyvät parempiin tapoihin matkia ja tutkia sitä.
