Новейшие технологии помогут бесплодным женщинам самостоятельно забеременеть

В недалёком будущем наступит новая эра в сфере репродуктивной медицины. Об этом сообщает СNN, ссылаясь на последние исследования Nature Communications. Ученые успешно имплантировали биопротезированный яичник бесплодной мыши, напечатанный на 3-D принтере. После чего подопытная смогла забеременеть и родить двух здоровых малышей. Главная цель таких исследований в сфере биоинженерии – помочь женщинам, у которых удалены яичники после онкозаболевания, забеременеть и родить здорового малыша самостоятельно.

Первая ступень для роста

Яичники – основа женского репродуктивного здоровья. Они вырабатывают гормоны эстроген и прогестерон и фолликулы, в которых зреют яйцеклетки, которые, перемещаясь в фаллопиеву трубу, оплодотворяются.

Но как заставить искусственный яичник функционировать? Именно этим вопросом активно занялись команды ученых Терезы К. Вудрафф, репродуктолога и директора Научно-исследовательского института здоровья женщин в Северо-западном университете Фейнбергской медицинской школы и Рамиля Шаха, доцента кафедры материаловедения и инженерии в инженерной школе Маккормика.

Видео дня

Шах и его коллеги, чтобы облегчить овуляцию искусственному яичнику, создали трехмерную печатную структуру. По сути это выглядит как соты, в которые вставляются фолликулы из гидрогеля, материала на 99% состоящего из воды с малым количеством полимера. "Строительный" материал оснащен порами большого размера, обеспечивающего фолликулы пространством для роста, проникновением и циркуляцией кровеносных сосудов через него.

Природные сигналы

После "заселения" этой структуры фолликулами ее имплантировали мышам, у которых были удалены яичники. Фолликулы созревали, у мышей происходила овуляция. И после спаривания ооциты оплодотворялись. В итоге мыши рожали как минимум по два плода.

Как объясняет Тереза Вудрафф, эта структура стала своеобразным функциональным биопротезом. И во многом благодаря именно возможности крови свободно циркулировать через трансплантат.

Несмотря на первую опыт создания биояичника, результат удивил и самих ученых – протез работает с первой попытки и может вмещать фолликулы разных стадий созревания. Но на этом ученые не останавливаются, планируя приступить к созданию второй версии биопротеза, которая будет посылать сигналы только дозревшим фолликулам к овуляции, при этом вмещая другие, "спящие" фолликулы. Нынешняя трёхмерная модель еще далека от сложной архитектуры настоящего яичника.

Будущие применения трехмерной печати

Задача трехмерной печати органов и тканей состоит в том, чтобы разработать и в последствии использовать более высокотехнологичные ткани, которые можно печатать автоматизировано, не создавая каждый раз новую модель. Автоматизация процесса 3 D печати, по мнению ученых, будет способствовать снижению стоимости производства этих технологий, что сделает ее доступной для многих пациенток.

Использование человеком

Рамиль Шах настроен оптимистично. По его словам, существует вероятность, что уже в течении 5 лет будет создан человеческий имплантат. На первоначальных этапах он пусть и не будет полностью функциональным, но сможет производить хотя бы гормоны, которые вырабатываются в натуральном яичнике.

Планы на будущее с использованием технологии грандиозные – создать прочную базу трансплантации для пациентов с педиатрическим раком. Когда молодые пациентки сохраняют способность к половому созреванию, и эндокринная система вырабатывает эстроген, но у которых удалены яичники – это идеальный вариант для репродукции.

Дело в том, что сейчас используют криоконсервацию тканей, а это чревато повторным введением рака пациенту, поскольку ткани, окружающие "раковый" яичник содержат раковые клетки. Вместо этого, после окончания лечения от рака, будет использоваться биопротез. С его помощью ученые надеются минимизировать передачу болезни и ее рецидив.

Несмотря на успех исследований, осталось достаточно много вопросов, на которые еще предстоит ответить. Например, как долго прослужит этот имплантат, сколько разных циклов он может выдержать, приведет ли это к генетическим изменениям плода. Еще много предстоит пройти ступеней, чтобы создать действительно долговременный и функциональный биопротез, который бы служил панацеей для молодых женщин по всему миру.