Dodano: 29 listopad 2018r.

Naukowcy wyhodowali w laboratorium miniaturowe ludzkie łożyska

Brytyjscy naukowcy wyhodowali w laboratorium miniaturowe łożyska, które są tak bardzo podobne do prawdziwych, że mogą oszukać testy ciążowe. Organoidy zostały stworzone w badaniach nad przyczynami poronienia, obumarcia płodu i innych zaburzeń ciąży.

 

Naukowcy z Uniwersytet Cambridge stworzyli poza macicą miniaturowe łożyska, tzw. organoidy. Organoidy to małe wersje różnych narządów hodowane z komórek macierzystych, które zachowują ich kluczowe cechy anatomiczne. Takie trójwymiarowe modele są nieocenioną pomocą w badaniach. Uczeni uzyskują żywy narząd do testowania różnych koncepcji rozwiązań.

Modele ludzkich łożysk wyhodowane w Cambridge pozwolą naukowcom dowiedzieć się więcej na temat poronień i innych zaburzeń ciąży. Badacze mają ograniczone możliwości sprawdzenia tego, co dzieje się w łonie matki we wczesnym okresie ciąży. Jest bardzo niewiele informacji na temat procesów tam zachodzących. Badania na organoidach dają naukowcom szansę ich zrozumienia i być może poznania przyczyn wielu problemów i wynikających z nich powikłań ciąży.

Opis wyhodowania organoidów został opublikowane w piśmie „Nature”.

 

Maleńkie organoidy naśladują łożysko we wczesnych stadiach pierwszego trymestru i będą używane do badań nad rozwojem ciąży. Wyhodowane w Cambridge miniaturowe łożyska są tak podobne do prawdziwych, że mogą oszukać testy ciążowe.

Podobnie jak w prawdziwych łożyskach, organoidy mają zróżnicowane typy komórek łożyska i struktury narządów. Wydzielają nawet hormony, które są unikalne dla łożyska i właśnie dzięki nim można oszukać testy ciążowe. - Jeśli umieścimy test ciążowy na podłożu z organoidów, to da wynik pozytywny -  powiedziała Ashley Moffett pracująca na uczelni w Cambridge.

Organoidy zostały wyhodowane z komórek kosmówki – zewnętrznej błony płodowej osłaniającej ciało zarodka. Komórki zorganizowały się w struktury wielokomórkowe zdolne do wydzielania białek i hormonów, które wpływają na metabolizm matki podczas ciąży. Organoidy mają wielkość od dziesiątej części milimetra do pół milimetra. Można je zamrozić i przechowywać, a następnie rozmrozić w razie potrzeby.

- Możemy teraz rozpocząć eksperymenty dotyczące rozwoju łożyska w środowisku macicy - powiedział Moffett.

Dzięki badaniom na organoidach naukowcy mogą opracować dokładniejszy obraz powstawania rozwoju łożyska. Mogą również lepiej zrozumieć zaburzenia, które pojawiają się w pierwszym trymestrze ciąży i wpływają na rozwój płodu i mogą prowadzić do poronień. Być może uda im się odkryć, w jaki sposób wpływać na zdrowie łożyska.

- Badanie komórek łożyskowych trwa od dziesięcioleci, ale nigdy wcześniej naukowcy nie byli w stanie wyhodować organoidów, które tak dokładnie przypominają łożyska - powiedziała Margherita Turco, autorka badań z Uniwersytetu w Cambridge. - Unikalność tego systemu polega na tym, że nigdy nie mieliśmy żadnego laboratoryjnego modelu do badania formowania się ludzkiego łożyska – dodała.

W zdrowej ciąży łożysko rośnie i przylega do ściany macicy. Za jego pomocą dostarczane są dziecku tlen i składniki odżywcze, jednocześnie usuwane są odpady – dwutlenek węgla oraz zbędne produkty przemiany materii. Łożysko wydziela również hormony.

Ciąża może zakończyć się niepowodzeniem z wielu powodów, chociażby dlatego, że łożysko nie przyczepi się tak jak powinno do ściany macicy. Zrozumienie, co dzieje się źle w takich przypadkach było trudne do zbadania, ponieważ naukowcy nie mieli łożysk, na których mogliby się uczyć.  

Ludzkie łożysko bardzo różni się od łożyska myszy, najczęściej używanego przez naukowców modelu zwierzęcego. W ogóle nie przypomina łożysk innych zwierząt, nawet blisko spokrewnionych naczelnych.

Naukowcy chcą wykorzystać organoidy nie tyko do badania niektórych z najpowszechniejszych zaburzeń ciąży. Miniaturowe łożyska mogą pomoc również lepiej zrozumieć, w jaki sposób niektóre infekcje dotykają nienarodzone dzieci. Chociażby taki wirus Zika, który jest powiązany z nieprawidłowym rozwojem mózgu - nie jest jasne, w jaki sposób wirus przenika przez łożysko, gdy bardzo podobny wirus dengi tego nie potrafi.

Naukowcy będą także badać hormony i białka wydzielane przez organoidy podczas ich wzrostu, w celu zidentyfikowania substancji, które mogłyby zapewnić wczesne ostrzeżenie, że łożysko nie działa prawidłowo.

- Łożysko jest absolutnie niezbędne, aby wspierać dziecko, gdy rośnie ono w łonie matki. Kiedy nie działa prawidłowo, może powodować poważne problemy, od stanu przedrzucawkowego po poronienie, z natychmiastowymi i trwającymi całe życie konsekwencjami zarówno dla matki, jak i dziecka – zaznaczyła Turco.

Maleńkie łożyska mogą być również wykorzystane do testowania bezpieczeństwa nowych leków i rzucić światło na to, w jaki sposób nieprawidłowości chromosomalne mogą zaburzyć normalny rozwój dziecka.

 

Źródło: Live Science, The Guardian, fot. Centre for Trophoblast Research