V laboratóriu po prvýkrát vytlačili miniatúrne ľudské placenty: vedci sú na stope liečby tehotenských komplikácií

Placenta je zázračný, dočasný orgán, ktorý je nevyhnutný pre vývoj dieťaťa, no pre vedu zostáva z veľkej časti „čiernou skrinkou“. Jej štúdium je mimoriadne náročné, pretože odber vzoriek počas tehotenstva je riskantný, po pôrode sa jej tkanivo dramaticky mení a zvieracie placenty sa od ľudských líšia. Tieto prekážky bránili pochopeniu a liečbe závažných tehotenských komplikácií.  

Zdroj Foto: Claire Richards

Vedci však teraz urobili prelomový krok a v laboratóriu po prvýkrát vytvorili 3D tlačené umelé mini-placenty, známe ako placentárne organoidy. Táto technológia konečne poskytuje etický a škálovateľný pohľad do predtým nepozorovateľného prvého trimestra. Umožňuje prejsť od pozorovania toho, čo sa deje u žien s komplikáciami, k priamemu experimentovaniu a odhaľovaniu príčin týchto stavov.  

Proces tvorby týchto organoidov sa nazýva bioprinting a pripomína prácu vysoko pokročilej atramentovej tlačiarne. Namiesto atramentu sa však používa „bioatrament“ – zmes živých trofoblastových buniek z placenty a syntetického gélu, ktorý je pre bunky priateľský. Tlačiareň potom precízne vrství túto zmes do kultivačnej misky, čím vytvára trojrozmernú štruktúru mini-placenty.  

Výskum priniesol kľúčové zistenie: organoidy vytvorené 3D tlačou sa vyvíjali inak ako tie, ktoré boli vytvorené staršími, manuálnymi metódami. To dokazuje, že počiatočná trojrozmerná štruktúra a prostredie – teda architektúra – zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri usmerňovaní bunkového vývoja. Práve schopnosť bioprintingu presne kontrolovať túto architektúru umožňuje vytvárať modely, ktoré sú nielen chemicky, ale aj štrukturálne vernejšie realite.  

Okamžitým prínosom tejto technológie je možnosť študovať devastujúce komplikácie, ako je preeklampsia, ktorá postihuje 5 až 8 % tehotenstiev. Vedci v laboratóriu simulovali tento stav tak, že organoidy vystavili špecifickým imunitným signálom a následne na nich testovali potenciálne lieky. Týmto spôsobom môžu bezpečne odhaľovať mechanizmy ochorenia a hľadať nové, cielené liečby.  

Zdroj Foto: Claire Richards

Potenciál tejto technológie siaha ešte ďalej. V budúcnosti by sa mohli vytvárať placentárne organoidy z buniek konkrétnej matky, čím by vznikol personalizovaný „avatar“ jej tehotenstva. Lekári by tak mohli vopred identifikovať jej špecifické riziká a testovať rôzne liečebné postupy na organoide, aby našli najúčinnejšiu a najbezpečnejšiu možnosť pre ňu a jej dieťa.

Tento prelom má aj významný etický rozmer, pretože výrazne znižuje potrebu výskumu na zvieratách, ktorý je často menej presný a kontroverzný. Ako sa tieto modely budú zdokonaľovať, je možné, že tehotenské komplikácie bude možné predpovedať, predchádzať im a liečiť ich skôr, ako ohrozia životy.  

Zdroj: sciencealert.com.

^{Zdroj Foto: Claire Richards, Lecturer in Biotechnology, University of Technology Sydney and Lana McClements, Associate Professor & Heart Foundation Future Leader Fellow, University of Technology Sydney}

Zobrazit Galériu