Μπορεί να ήρθε ο καιρός να επαναπροσδιορίσουμε τις θεραπείες γονιμότητας…
Ιδού η αποκλειστικότητα: Επιστήμονες στο Northwestern University εκτύπωσαν σε τρισδιάστατη μορφή μια λειτουργική ωοθήκη φτιαγμένη από υλικό που μοιάζει με ζελέ και ζωντανά κύτταρα. Όταν εμφυτεύτηκε σε ποντίκια που τους είχαν αφαιρεθεί οι ωοθήκες, οι μητέρες ανέκτησαν τον μηνιαίο αναπαραγωγικό τους κύκλο και έφεραν στον κόσμο υγιή νεογνά.
Οι επιστήμονες παρουσίασαν τα αποτελέσματά τους την περασμένη εβδομάδα στην ετήσια συνάντηση της Ενδοκρινολογικής Κοινότητας στη Βοστώνη.
Αν και η μελέτη έγινε πάνω σε ποντίκια «δημιουργήσαμε αυτό το εμφύτευμα έχοντας στο νου κατά βάση τις εφαρμογές του στους ανθρώπους», είπε η κύρια συγγραφέας Δρ. Monica Laronda σε δελτίο τύπου.
Αν επιτύχει σε ανθρώπους, τότε αυτό το τεχνητό εμφύτευμα θα μπορούσε να επεκτείνει την αναπαραγωγική διάρκεια μιας γυναίκας για δεκαετίες. Επιπλέον, θα μπορούσε να αποκαταστήσει τη γονιμότητα και τη λειτουργία των ορμονών σε γυναίκες που δεν μπορούν να κάνουν παιδιά λόγω προβλημάτων στις ωοθήκες.
Το πρόβλημα
Σύμφωνα με τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Ασθενειών, 1,5 εκατομμύριο γυναίκες στις Ηνωμένες Πολιτείες δεν είναι γόνιμες. Οι αιτίες είναι πολλές, αλλά περίπου το ¼ των περιπτώσεων οφείλεται σε ακανόνιστη ή μη φυσιολογική λειτουργία των ωοθηκών.
Οι ωοθήκες είναι βασικά όργανα για τη γυναικεία αναπαραγωγή καθώς απελευθερώνουν ωάρια τα οποία, όταν γονιμοποιούνται, μετατρέπονται σε έμβρυα. Οι ωοθήκες λειτουργούν επίσης σαν μαέστροι, απελευθερώνοντας ορμόνες που κάνουν όλο το αναπαραγωγικό σύστημα να λειτουργεί ως δυναμική ομάδα, σαν ορχήστρα, για να διατηρήσει την γονιμοποιητική διαδικασία.
Είναι ένα ιδιαίτερα περίπλοκο και ευαίσθητο σύστημα που κάποιες φορές αποσυντονίζεται.
Η ηλικία είναι σημαντικός παράγοντας. Μολονότι ολοένα και περισσότερα ζευγάρια αργούν να κάνουν παιδιά, γίνεται ολοένα και πιο δύσκολο για τις γυναίκες να κάνουν παιδιά μετά την ηλικία των 35. Οι περισσότεροι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι γυναίκες γεννιούνται με όλα τα ωάρια που πρόκειται να παραγάγουν (αν και η πρόσφατη έρευνα βγάζει διαφορετική εικόνα).
Με τα χρόνια, η ποιότητα των αβγών μειώνεται και μπορεί να οδηγήσει στην απόκτηση τυχαίων γενετικών μεταλλάξεων. Το περιβάλλον των ωοθηκών –μια περιοχή με κύτταρα που απελευθερώνουν ορμόνες και άλλες δομές που βοηθούν στη θρέψη των ωαρίων- αρχίζει σταδιακά να φθίνει, καθιστώντας πιο δύσκολη την προγραμματισμένη απελευθέρωση ωαρίων.
Ο παιδικός καρκίνος είναι άλλος ένας σοβαρός παράγοντας.
Τα φάρμακα για τις χημειοθεραπείες συχνά καταστρέφουν το γενετικό υλικό ενός διαιρούμενου κυττάρου, γεγονός το οποίο σκοτώνει τα καρκινικά κύτταρα, αλλά επίσης βλάπτει και τα ωοκύτταρα και αυξάνει τις πιθανότητες δυσκολιών στη γονιμότητα.
«Μια από τις μεγαλύτερες ανησυχίες των ασθενών που διαγιγνώσκονται με καρκίνο είναι πώς η θεραπεία πιθανόν να επιδράσει στη γονιμότητα και στην υγεία των ορμονών τους», λέει η Laronda.
Προσδοκούμε ότι το εμφύτευμα θα βοηθήσει στην βελτίωση της ποιότητας ζωής τους, λέει.
Το εμφύτευμα
Για να μπορέσει να λειτουργήσει κανονικά το εμφύτευμα, χρειάζεται τρία πράγματα: ανώριμα ωοκύτταρα, κύτταρα που απελευθερώνουν ορμόνες που υποστηρίζουν τα ωοκύτταρα και μια ευέλικτη αλλά αρκετά αλύγιστη δομή που μπορεί να υποστηρίξει την ανάπτυξη και των δύο τύπων κυττάρων.
Για να δημιουργηθεί η δομή αυτή, οι επιστήμονες στράφηκαν στη ζελατίνη, ένα κολλώδες βιοϋλικό που προέρχεται από το δέρμα ζώων. (Είναι επίσης το βασικό συστατικό του Jell-O.) Αντί να αναπαραστήσουν όλη την περίπλοκη δομή μιας ωοθήκης, η ομάδα προσέγγισε με λιτό τρόπο το θέμα: χρησιμοποιώντας την τρισδιάστατη εκτύπωση, δημιούργησαν δομές διαφορετικών μεγεθών και σχεδίων για να δουν ποια διάταξη λειτουργεί καλύτερα.
Χρησιμοποιώντας συντηρημένα ανθρώπινα κύτταρα, η Laronda και η ομάδα της βρήκαν ότι η καλύτερη δομή είχε σταυρωτούς στύλους. Το σχέδιο πιθανόν λειτούργησε καλύτερα γιατί έχει πολλά σημεία για να αγκιστρωθούν τα κύτταρα και επίσης έχει και αρκετό χώρο για να αναπτυχθούν τα ωοκύτταρα, εξήγησε η ομάδα.
Τελικά, τα ωοθυλάκια –μονάδες σε σχήμα μπάλας που περιέχουν ωοκύτταρα και υποστηρικτικά κύτταρα- φυτεύτηκαν μέσα στη δομή για να συμπληρώσουν το εμφύτευμα, το οποίο μετά εισχώρησε σε θηλυκά ποντίκια που τους είχαν αφαιρεθεί χειρουργικά οι ωοθήκες.
Το πρώτο πολλά υποσχόμενο σημάδι ήρθε όταν αποκαταστάθηκε ο ορμονικός κύκλος των ποντικιών, δείχνοντας τουλάχιστον ότι τα κύτταρα που παράγουν ορμόνες ήταν ζωντανά και λειτουργούσαν.
Αυτό και μόνο το αποτέλεσμα θα ήταν απίστευτο. Πολλές γυναίκες έχουν μειωμένη έκκριση αναπαραγωγικών ορμονών λόγω ασθενειών, όπως το Σύνδρομο Πολυκυστικών Ωοθηκών που μπορεί να προκαλέσει προβλήματα στην οστική πυκνότητα, το βάρος και την καρδιαγγειακή υγεία, εξήγησαν οι ερευνητές.
Ένα παρόμοιο εμφύτευμα μπορεί ίσως να αντιμετωπίσει αυτά τα θέματα σε γυναίκες με τέτοιους παράγοντες κινδύνου.
Αλλά μετά ήρθε και η είδηση-βόμβα: μετά την εισαγωγή του εμφυτεύματος, τα ποντίκια απελευθέρωσαν ωάρια κατά την ωορρηξία, γέννησαν υγιή νεογνά και μπόρεσαν να τα θηλάσουν μέχρι την εποχή του απογαλακτισμού.
Όταν οι ερευνητές εξέτασαν το εμφύτευμα, βρήκαν ότι τα αιμοφόρα αγγεία είχαν κινητοποιήσει την όλη δομή, παρέχοντας έτσι θρεπτικά συστατικά και διώχνοντας τα περιττά, και είχαν επιτρέψει στα ωοκύτταρα να αναπτυχθούν ομαλά σε ζωντανά νεογνά.
Το γεγονός ότι τα αιμοφόρα αγγεία δημιούργησαν αυτόματα ένα δίκτυο γύρω από το εμφύτευμα είναι σπουδαιότατο. Συνήθως χρειάζεται να προσθέτουμε ουσίες για να διεγείρουμε τη διαδικασία, λέει η Laronda, οι οποίες πιθανόν να προκαλέσουν παρενέργειες και άλλες επιπλοκές. Αυτή η τεχνική κατασκευής με τρισδιάστατη εκτύπωση παρακάμπτει αυτή την ανάγκη και ίσως να επηρεάσει και μελλοντικές εργασίες πάνω στην ανάπτυξη των μαλακών ιστών, λέει.
Το μέλλον
Είναι μια εντυπωσιακή μελέτη, αλλά για να λειτουργήσει το εμφύτευμα στους ανθρώπους, αυτή η τεχνική χρειάζεται άλλο ένα στοιχείο: την τεχνολογία βλαστοκυττάρων.
Θυμηθείτε ότι τα ωοκύτταρα και τα υποστηρικτικά κύτταρα μιας γυναίκας είναι ένα βασικό συστατικό του εμφυτεύματος, αλλά συχνά καταστρέφονται λόγω ηλικίας ή θεραπειών. Η Laronda και η ομάδα της υποστηρίζουν ότι η τεχνολογία πολυδύναμων βλαστοκυττάρων παραγόμενων από ανθρώπους μπορεί να ξεπεράσει αυτό το εμπόδιο.
Η ικανότητα αναδημιουργίας των ωοκυττάρων και των υποστηρικτικών κυττάρων έχει προοδεύσει με γρήγορους ρυθμούς τα τελευταία χρόνια, γράφει η Laronda με τους συνεργάτες σε μια πρωτύτερη γραφή της μελέτης. Τα ανθρώπινα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα που προκύπτουν από κύτταρα του δέρματος μπορούν να μετατραπούν σε πρωτογενή ωοκύτταρα και υποστηρικτικά κύτταρα που εμφανίζουν τα ίδια μοριακά σημεία με τα φυσικά αντίστοιχά τους, παρά το γεγονός ότι η ικανότητά τους για πλήρη ανάπτυξη μένει ακόμα να εξεταστεί.
Η μετατροπή των κυττάρων του δέρματος σε βλαστοκύτταρα και έπειτα σε αναπαραγωγικά μπορεί να μοιάζει δύσκολη υπόθεση, αλλά πολλά εξαρτώνται σε αυτή τη διαδικασία μεταμόρφωσης από φυσικές δυνάμεις, συμπεριλαμβανομένων της ακαμψίας και της δομής της ωοθήκης, έγραψαν οι συγγραφείς. Και αυτά είναι πράγματα που οι επιστήμονες μπορούν εύκολα να ελέγξουν με την τρισδιάστατη εκτύπωση.
Τα ανθρώπινα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα μπορεί να μην είναι καν η μόνη λύση. Μια πρόσφατη, πιθανόν ανατρεπτική, μελέτη προβάλλει τη θεωρία ότι οι γυναίκες μπορεί να έχουν βλαστοκύτταρα για την παραγωγή ωαρίων κρυμμένα στις ωοθήκες τους και μετά τα 40 τους.
Αν –και αυτό είναι ένα μεγάλο «αν»- αυτά τα κύτταρα ριχτούν σε ένα πιάτο για να φτιάξουν ωοκύτταρα, το γεγονός αυτό θα σήμαινε τη δημιουργία ενός ανεξάντλητου αποθέματος ωαρίων που θα μπορούσαν να κινητοποιήσουν την τεχνητή ωοθήκη.
Όποιο και αν είναι το αποτέλεσμα, η τεχνητή γονιμοποίηση –μια τεχνολογία που μετράει δεκαετίες- μπορεί σύντομα να δεχτεί μια αναβάθμιση στον 21ο αιώνα.
