Ljudsko tijelo je stvarno komplicirano - a situacija postaje još složenija kada je u pitanju ženski reproduktivni ciklus. Pa kako najbolje proučiti ovaj zamršeni sustav? Skupina istraživača misli da ima odgovor: Rekreirajte ga u jelo.
Da bi postigli ovaj podvig, istraživači su stvorili platformu koja je sve tkivo uključeno u ženski reproduktivni ciklus postavila na mikročipove. Svaki čip sadržavao je različita tkiva - tkiva jajnika od miševa i humane jajovodne cijevi, sluznice maternice (endometrij), jetra i maternica. Zatim su smislili kako da ta tkiva međusobno djeluju tijekom mjesec dana. Tim je nedavno objavio svoje rezultate u časopisu Nature Communications .
Menstrualni ciklus na čip sustavu rješava problem koji su znanstvenici dugo imali dok su pokušavali proučavati interakcije lijekova u ljudskom tijelu - i kako ti lijekovi mogu utjecati na reprodukciju. Uz trenutnu tehnologiju, nemoguće je i neetično proučavati puni reproduktivni ciklus u stvarnom vremenu. Teško je i uzgoj tkiva iz reproduktivnog trakta u laboratoriju. A kad ljudi umiru, više nije moguće proučavati osjetljive interakcije između tkiva reproduktivnog trakta, zajedno s učincima hormona.
Ovaj je uređaj zapravo radni model ženskog reproduktivnog trakta. (Laboratorija Woodruff) Studije na životinjama predstavljaju još jedan problem - znanstvenici mogu proučavati njihovu reprodukciju, ali lijekovi utječu na životinje drugačije nego na ljude. Razmotrite slučaj talidomida, kaže Nathaniel Huebsch, stariji znanstvenik sa sveučilišta Berkeley's Healy Laboratory, koji je specijaliziran za bioinžinjering i tehnologiju "organ-on-a-chip". On kaže za Smithsonian.com da je lijek primjer vremena kada su ga znanstvenici pogrešno shvatili. Ispitan je na životinjama i činilo se da ne izaziva negativne učinke na glodavce ili njihovo potomstvo. No, nakon što je stigao na tržište u šezdesetima, istraživači su otkrili da lijek uzrokuje razarajuće urođene mane kod ljudi.
"Isti točan znak može učiniti dramatično različite stvari ovisno o kontekstu ćelija koje primaju taj znak", kaže on.
Proučavanje ženskog reproduktivnog ciklusa možda je naporno, ali novi bi sustav jednog dana mogao znatno olakšati posao. Istraživači su koristili mikrofluidike - tehnologiju koja manipulira tekućinom po sitnim kanalima, nudeći mogućnost i za kontrolu i za bolje proučavanje njihovih svojstava. U ovom slučaju, elektromagnetsko ispumpane tekućine omogućile su različitim tkivima da međusobno komuniciraju na isti način kao što bi reproduktivni trakt.
Sićušan sustav je funkcionirao. Kada su istraživači unijeli hormone u mješavinu, tkiva su reagirala kao da se nalaze u tijelu - i interakcije su mogle biti održane tokom čitavog 28-dnevnog menstrualnog ciklusa. Unutar sitnih čipsa, različita reproduktivna tkiva njihova stvar je da tijekom mjeseca izlučuju hormone na različitim razinama i čak doprinose rastu folikula jajnika.
Huebsch, koji nije bio uključen u istraživanje, kaže da novi sustav pokazuje obećanje. "Vidim put ka tome da se to poveća", kaže on Smithsonian.com. "Ako biste to mogli učiniti u dovoljno velikom obimu, zaista biste mogli napraviti neko otkriće." U radu pišu da bi alat mogao poboljšati i tempo i kvalitetu istraživanja reproduktivnosti, toksikologije i lijekova.
Njihov je rad, međutim, daleko od završenog. Novi sustav oponašao je samo hormone, a ne druge čimbenike kao što su imunitet ili potpora potomstva, pa je daleko od ponavljanja svih kompliciranih faktora s kojima se reproduktivni sustav bavi svakodnevno. Ljudsko tijelo ostaje gotovo nezamislivo komplicirano - ali pomalo, znanstvenici se kreću prema boljim načinima oponašanja i proučavanja.
