Tudósok 3D nyomtatott emberi heresejtek

Kanadai tudósok, Brit Columbia (UBC) 3D-s technológiát használnak az emberi heresejtek nyomtatására, és azt találták, hogy a spermiumok korai jelei vannak a sperma előállításához, ami az első alkalom a világon. Dr. Ryan Flannigan, az UBC urológiai asszisztens adjunktusának kutatócsoportja egynapos, amely megoldást kínál azoknak a betegeknek, akik jelenleg nem képesek kezelni.

"A pár 15%-a meddőségben szenved, legalább a felét férfi tényezők okozzák." Flannigan elmondta, hogy laboratóriuma vancouveri prosztataközpontot hozott létre a Vancouver Általános Kórházban. Heresejteket nyomtatunk egy speciális struktúrába, amely az emberi anatómiát utánozza a 3D nyomtatási technológiával, amely szerintünk ez a legjobb módja a spermatermelés ösztönzésének. Flannigan azt mondta, hogy ha sikerrel járnak, ez megnyitja az új születésű kezelés ajtaját azok számára, akiknek nincs más választásuk.

Az emberi herékben a spermát egy kis cső, egy finom cső termeli. A legsúlyosabb férfi meddőség-non-obstruktív nem-spermium betegségben (NOA) a spermiumok megtalálhatók az ejakulációban a kis csőszerkezetek által termelt spermiumok csökkenése miatt. Bár bizonyos esetekben az orvos segíthet a NOA betegeknek rendkívül ritka spermát találni műtéttel, de Flannigan azt mondta, hogy a siker arányának csak a fele.

"Sajnos a betegek másik felének nincs választási lehetőségük, mert nem találunk nekik spermát." Flannigan azt mondta, hogy ez az a beteg, aki segíteni akar. A legújabb tanulmányokban a kutatók biopsziát végeztek a NOA-betegek heréire és őssejteket gyűjtöttek. Ezeket a sejteket ezután tenyésztették, és a 3D-t egy üreges cső alakú szerkezetbe nyomtatták a Petri-csészén, hasonlóan a spermiumok előállítására képes finom elipeshez.

12 nap elteltével a kutatócsoport megállapította, hogy ezek a sejtek nemcsak túlélték, hanem több speciális sejtet is termesztettek, amelyek részt vettek a spermatermelésben, és jelentős javulás történt az őssejtek fenntartásában - ez a spermatermelési kapacitás korai jelei. A tanulmány eredményeit nemrégiben tették közzé a "Plastic and Indvility Science" című folyóiratban.

"Ezek a sejtek túlélik és elkezdik a differenciálódást, ami hatalmas mérföldkő. Bár még hosszú út áll előttünk, ez teszi a csapatunkat tele reménnyel." - mondta Flannigan.

A csapat jelenleg elkötelezett a spermát termelő "képzési" sejtek iránt. Ennek érdekében különböző tápanyagokban és növekedési faktorokban lévő sejteket tettek ki, és finomhangolták szerkezeti elrendezésüket, hogy elősegítsék a sejtek közötti kölcsönhatást. Ha ezek a sejtek képesek spermát termelni, ezek a spermiumok in vitro megtermékenyítésen mehetnek át, hogy a petesejt megtermékenyítését elvégezzék, és új szülési kezelési lehetőséget biztosítsanak a pár számára.

A kutatási projekt feltárja azokat a genetikai és molekuláris mechanizmusokat is, amelyek a NOA-hoz vezetnek. A Flannigan csapata számos egysejtű szekvenálási technikát alkalmazott az egyes sejtek génexpressziójának és jellemzőinek megértésére, majd kiszámítja a modellt, hogy jobban megértse a betegség kiváltó okát és meghatározza az új kezelési tervet. Ez a munka magas együttműködést is igényel, bevonva az UBC kutatóit a számítástechnikába, a matematikába és a mérnöki tudományokba, valamint más nemzetközi együttműködésbe.

"Egyre inkább megtanuljuk, hogy a meddőségnek számos különböző oka lehet, és minden eset személyenként változik." Flannigan ezt mondta: "Ezt figyelembe véve személyre szabjuk a pontos orvosi módszereket - kivonjuk a sejteket a betegből, megpróbáljuk megérteni annak egyedülálló abnormális körülményeit, majd 3D nyomtatással támogatjuk, hogy leküzdjük ezeket az eredeti hibákat. "