Naukowcom udało się odtworzyć w laboratorium funkcjonalną replikę błony śluzowej macicy, umożliwiając bezprecedensową obserwację najwcześniejszych etapów ciąży. Przełom wypełnia krytyczną lukę w naukach o reprodukcji, gdzie proces implantacji – niezbędny do utrzymania ciąży – pozostaje w dużej mierze tajemnicą ze względu na brak możliwości jego bezpośredniego zbadania.
Tajemnica implantacji i wczesnych poronień
Faza implantacji, która następuje około tygodnia po zapłodnieniu, polega na tym, że rozwijający się zarodek przyczepia się i osadza w ścianie macicy. Ten etap jest częstą przyczyną niepowodzeń: około połowa wszystkich zarodków nie implantuje się pomyślnie, a przyczyny pozostają nieznane. Do tej pory nasza wiedza opierała się głównie na przestarzałych danych uzyskanych z próbek pobranych kilkadziesiąt lat temu podczas histerektomii. Nowa, sztucznie utworzona wyściółka macicy zapewnia kontrolowane środowisko umożliwiające badanie tego procesu w czasie rzeczywistym.
Jak powstała replika
Zespół badawczy kierowany przez dr Petera Wragga-Gunna z Babraham Institute w Cambridge skonstruował sztuczną wyściółkę macicy, używając dwóch kluczowych typów komórek pobranych od zdrowych kobiet: strukturalnych komórek zrębowych i powierzchniowych komórek nabłonkowych. Komórki te zatopiono w biodegradowalnym hydrożelu imitującym naturalne środowisko tkankowe.
Zarodki pomyślnie wszczepione i rozwinięte
Następnie w sztuczną błonę śluzową wstrzyknięto ludzkie embriony we wczesnym stadium, przekazane przez pary poddawane zapłodnieniu in vitro. Wyniki były spektakularne: zarodki przyczepiły się, zostały zaimplantowane i zaczęły wytwarzać niezbędne hormony ciążowe, w tym ludzką gonadotropinę kosmówkową (hCG), marker wykrywany w standardowych testach ciążowych. Naukowcy byli w stanie monitorować rozwój zarodków aż do 14 dni po zapłodnieniu, co stanowi prawny limit dla takich badań.
Dekodowanie chemicznych sygnałów ciąży
Sztuczna wyściółka macicy umożliwiła naukowcom podsłuchiwanie sygnałów molekularnych wymienianych między zarodkiem a tkanką macicy podczas implantacji. Sygnały te są niezbędne do zawiązania i utrzymania zdrowej ciąży. Blokując pewne sygnały, badacze spowodowali defekty w tworzeniu tkanki łożyska, co pokazało potencjał systemu w zakresie interwencji testowych.
Konsekwencje powikłań zapłodnienia in vitro i ciąży
Możliwość badania w ten sposób wczesnych etapów ciąży mogłaby znacząco poprawić skuteczność zapłodnienia in vitro, rozwiązać problem nawracających niepowodzeń implantacji i rzucić światło na przyczyny wczesnych poronień. Badanie daje także nadzieję na zrozumienie poważnych powikłań ciąży, które często występują w trakcie rozwoju łożyska. Równoległe badania prowadzone w Chinach zidentyfikowały już potencjalne leki zwiększające odsetek implantacji u pacjentów cierpiących na RIF.
„Od ponad 40 lat technologie wspomaganego rozrodu charakteryzują się utrzymującym się niskim wskaźnikiem implantacji” – mówi profesor John Aplin z Uniwersytetu w Manchesterze. „Ta praca pozwoli nam zbadać metody leczenia mające na celu zwiększenie efektywności implantacji.”
Sztuczna wyściółka macicy to nie tylko osiągnięcie naukowe, ale także narzędzie, które może zrewolucjonizować medycynę rozrodu, otwierając nowe sposoby rozwiązywania najtrudniejszych problemów związanych z ciążą u ludzi.
