Електронски склоп кое имитира човечки орган?
Научниците успеале да направат токму таква научна иновација и планираат да ја искористат за да го решат проблемот што ги мачи жените ширум светот.
Пристигна нова научна иновација, наречена „вагинален чип“, а станува збор за електронски склоп кое научниците го користеле за да го имитираат комплицираниот биом внатре во вагината за да помогнат во тестирањето на лекови за бактериски инфекции, кои ги мачат 30% од жените ширум светот.
Гореспоменатата иновација содржи донирани вагинални клетки кои созреваат во силиконските чипови за да формираат канали кои можат да се користат за разбирање на интеракциите меѓу микробиомот и ткивото. Оваа технологија е финансирана од Фондацијата Bill и Melinda Gates.
Со оглед на тоа што човечкиот вагинален микробиом е различен од микробиомот на другите цицачи, создавањето терапија за бактериска вагиноза (BV), состојба во која има премногу бактерии во вагината, не е воопшто лесно. Затоа, наведената вагина на чип е претставена како решение.
Што предизвикува BV?
Креаторите на оваа иновација, научен тим од Институтот Wyss на Универзитетот Харвард, тврдат дека нивниот производ ја реплицира микросредината на човечкото вагинално ткиво, вклучувајќи го и неговиот микробиом ин витро.
Вагиналниот микробиом игра важна улога во регулирањето на вагиналното здравје и болести и има големо влијание врз пренаталното здравје. Нашиот човечки вагинален чип нуди атрактивно решение за проучување на интеракциите домаќин-микробиом и забрзување на развојот на потенцијални третмани со пробиотици, објасни во изјавата Gautam Mahajan, водечки автор на студијата што ја презентира иновацијата.
BV е опасно и бидејќи го удвојува ризикот од заразување со сексуално преносливи болести, вклучувајќи го и ХИВ, и ги зголемува шансите за предвремено раѓање кај трудниците, па затоа американските научници својата нова технологија ја насочија кон лекување на оваа болест. Причината за BV е нерамнотежа на бактерии во вагината, што може да доведе до сив исцедок со мирис на риба.
Во услови на рамнотежа во вагината, Lactobacillus обично е доминантен тип на бактерии, кој го штити домаќинот од инфекција. Кога ќе се појави BV, овој тип на бактерии е поброен од Gardnerella vaginalis и анаеробните бактерии (бактерии на кои им треба кислород за да преживеат или растат). Сето тоа доведува до нарушување на природните хемикалии во вагината, што ќе биде забележливо само со појава на симптоми во форма на претходно споменатиот исцедок и мирис.
Антибиотиците во моментов се единствениот третман за BV, но тој често се повторува и може да доведе до посериозни компликации, вклучувајќи воспаление на карлицата и на крајот неплодност.
Потрагата по понапредни системи за тестирање лекови довела до иновации
Поради сето горенаведено, научниците во потрага по понапредни системи за тестирање на лекови одлучиле да направат своја вагина – на чип. Самиот „орган“ на чип е составен од човечки вагинален епител и клетки на сврзното ткиво, кои се наоѓаат во позадина и кои реплицираат многу од физиолошките карактеристики на вагината и можат да бидат инфицирани со различни видови на бактерии како би се проучило нивното влијание врз неговото здравје.
Човечки вагинални клетки беа поставени на полимерен чип, по што клетките на човечките матки фибробласти биле додадени на спротивната страна на пропустливата мембрана, која ги дели горните и долните канали. Научниците успешно создале реплики на човечкиот вагинален ѕид.
Научниците брзо ги погодиле резултатите
Резултатите стигнале брзо по успешното создавање на вештачкиот орган. За само пет дена, американскиот тим забележал дека вагиналниот чип има различни слоеви на клетки, кои ги отсликуваат оние во човечкото вагинално ткиво. Додавањето на женскиот полов хормон естрадиол (форма на естроген) во структурата ја променил генската експресија на чипот на начин што покажало дека вештачкиот орган е чувствителен на хормони.
Конечно, вагината на чипот е тестирана така што научниците ја инфицирале со три различни бактерии кои вообичаено се поврзани со развојот на BV. Ова предизвикало зголемување на pH вредноста на чипот и ги оштетило вагиналните епителни клетки, а во исто време значително го зголемило производството на повеќе антиинфламаторните цитокини. Сите горенаведени се слични на воспалителните процеси забележани кај пациенти со BV.
Беше многу зачудувачки што различните микробни видови произведувале такви спротивни ефекти врз човечките вагинални клетки, а ние можевме да ги набљудуваме и да ги измериме ефектите многу лесно користејќи го нашиот вагинален чип. Успехот на овие студии покажува дека овој модел може да се користи за тестирање на различни комбинации на микроби за да помогне во идентификувањето на најдобрите пробиотски третмани за BV и други состојби, рече Abidemi Junaid, научник од споменатиот Институт Wyss.
Потрага по ефективни терапии
Американските научници сега бараат ефикасна терапија за BV, а исто така работат на интегрирање на имуните клетки во чип, со цел да проучат како вагиналниот микробиом може да предизвика системски реакции на имунолошкиот систем.
Се надеваме дека овој нов претклинички модел ќе го стимулира развојот на нови третмани за BV, како и нов увид во репродуктивното здравје на жените, заклучи Don Ingber, основачки директор на Институтот Wyss.