Konstgjord äggstock kan hjälpa infertila kvinnor

Forskare vid Brown University har skapat en konstgjord mänsklig äggstock med hjälp av ett vävnadstekniskt tillvägagångssätt som de hoppas kommer att en dag tillåta forskare att mogna mänskliga ägg i ett laboratorium.

Reproduktiv forskning: Denna konstgjorda mänskliga äggstock omger granulosacellsfärer, som är markerade med fluorescerande grönt färgämne.

På kort sikt kommer en konstgjord äggstock att göra det möjligt för forskare att bättre utforska effekterna av miljögifter eller fertilitetshöjande ämnen på mänsklig fertilitet. Det kan också hjälpa utvecklingen av nya former av preventivmedel och studien av äggstockscancer.

Längre fram kan det också hjälpa kvinnor vars äggstockar är skadade på grund av kemoterapi, strålning eller sjukdom, enligt en papper publiceras i det aktuella numret av Journal of Assisted Reproduction and Genetics . Idag har dessa kvinnor begränsade möjligheter till förlossning: antingen en förhastad provrörsbefruktningscykel som leder till en handfull frusna ägg, eller frysning av äggstocksvävnad i hopp om att friska ägg en dag ska kunna mogna.

En konstgjord äggstock, där omogna ägg kunde skördas i tusental och sedan mogna efter behag i laboratoriet, skulle öppna upp enorma möjligheter för den av 1 000 kvinnor som behöver det, säger tidningens första författare. Stephan Krotz , som var en doktorand på Brown när han arbetade på tidningen.

Den konstgjorda äggstocken markerar första gången som forskare framgångsrikt har skapat en tredimensionell miljö som innehåller de tre huvudtyperna av äggstocksceller: theca-celler, granulosaceller och äggen, så kallade oocyter. Tidningens huvudforskare är Sandra Carson, professor i obstetrik och gynekologi vid Brown och Kvinno- och spädbarnssjukhus på Rhode Island .

Alan B. Copperman , chef för infertilitet hos Mt. Sinai Medical Center i New York, säger att kliniska fördelar är år och många vetenskapliga hinder borta, men han är imponerad av forskningspotentialen i gruppens arbete. Konceptet med att skapa en artificiell tredimensionell miljö, och det faktum att vi kan ta ut omogna ägg och låta dem växa och mogna till livsdugliga ägg, är riktigt spännande, säger han.

Copperman säger att den konstgjorda äggstocken kan fungera som en modell för att hjälpa forskare att bättre förstå äggstockarnas åldrandeprocess, i fokus för mycket av hans forskning. Om vi ​​kan etablera en livskraftig testmiljö kan vi lära oss mer om hur man optimerar ägg och särskiljer bra från dåliga ägg.

Brown-forskarnas innovation var att använda en bikakeformad form för att stödja ägget. Människoägg är för stora för att kunna odlas utan någon form av stödstruktur. Om du försöker odla det själv, i en maträtt, kollapsar det i princip av sig självt, säger Krotz, nu en reproduktiv endokrinolog och fertilitetsspecialist vid Advanced Fertility Center of Texas.

Forskarna bröt ut äggstocksceller ur mänsklig vävnad med hjälp av enzymer och hällde dem i en form gjord av agar, en gelatinös substans som vanligtvis härrör från alger. De olika typerna av celler satte sig sedan ihop till en bikakeform, där theca- och granulosacellerna bildade strukturen. Äggcellerna, eller oocyterna, sattes in i och badades med hormoner för att stimulera theca-cellerna att producera androgen och granulosacellerna att göra östrogen.

Vi tog ett annat grepp för att lita på den inneboende vidhäftningsförmågan hos celler för att driva självmontering, säger Jeffrey Morgan , meddirektör för Center for Biomedical Engineering vid Brown, som ledde denna aspekt av forskningen. I den icke-vidhäftande miljön kommer cellerna att hålla sig till varandra och självmontera en tredimensionell struktur, och den överensstämmer med formen på vår form.

Forskare hade utgått från att celler skulle bilda en sfär om de får monteras själv, men Morgan säger att han visade att de också kan skapa mer komplexa former med lite uppmaning.

Kim L. Thornton , en reproduktiv endokrinolog vid Boston IVF, ett av landets största fertilitetscentra, säger att det är svårt att återskapa i ett labb alla aktiviteter som pågår i en kvinnas äggstockar. En av utmaningarna med mognad är att det finns många saker som pågår lokalt som kan påverka oocyternas förmåga att bli mogna, säger hon. Vi kan inte duplicera alla dessa förhållanden i en labbskål. Men, säger Thornton, Brown-modellen är intressant, och den är verkligen lovande.

Carson säger att nu när teamet har skapat modellen vill hon gå tillbaka och titta närmare på hur den fungerar. Hon skulle vilja identifiera olika proteiner som är involverade i äggmognad och kunna undersöka om dessa proteiner kan förändras som preventivmedel. Vi skulle också teoretiskt kunna hitta något som kan vara viktigt för utvecklingen av äggstockscancer, säger hon.

Arbetet kan också användas för att testa för toxiska effekter från vardagsprodukter, såsom plast och insekticider, såväl som mediciner – allt vi kan testa mot kontrollen, säger Carson. Vi är inte där än, men jag tror att detta kommer att vara den mest kraftfulla användningen av modellen.

Dölj