Οι πρώτες 3-D τυπωμένες ωοθήκες είναι πραγματικότητα!

0

Υπάρχει σημαντικός λόγος που η 3-D εκτύπωση θεωρείται μια τεχνολογία του μέλλοντος. Χρησιμοποιώντας λεπτά στρώματα ενός δομικού υλικού που μπορούν να συναρμολογηθούν για να σχηματίσουν ένα συμπαγές τελικό προϊόν, οι εκτυπωτές μπορούν να παράγουν τα πάντα, από κοσμήματα έως εξαρτήματα αυτοκινήτων κατά παραγγελία. Ωστόσο, υπάρχει μια λεπτή ισορροπία μεταξύ της τεχνολογίας 3-D εκτύπωσης και της βιολογίας γιατί τα πράγματα αρχίζουν να αποκτούν ενδιαφέρον. Ακολουθώντας τα τρισδιάστατα προϊόντα εκτύπωσης όπως τμήματα προσθετικής, δέρμα και αυτιά, οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Northwestern ήταν σε θέση να εκτυπώσουν 3-D μια βιώσιμη ωοθήκη που αποκατέστησε τη γονιμότητα σε ποντίκια. Τώρα λένε ότι το μέλλον της ανθρώπινης εγκυμοσύνης μπορεί να είναι οι 3-D τυπωμένες ωοθήκες.

Η ιδέα της “εκτύπωσης οργάνων” – η χρήση βιολογικών υλικών για να είναι δυνατή η παραγωγή οργάνων κατόπιν αιτήσεως για άτομα που έχουν ανάγκη από νέα – θα αποτελέσει τεράστιο όφελος για τους τεράστιους καταλόγους αναμονής για μεταμόσχευση παγκοσμίως. Αλλά στην πραγματικότητα το να εκτυπώνει κανείς κάτι που λειτουργεί ως βιώσιμο όργανο, αντί να το καλλιεργεί σε εργαστήριο, έχει τις δικές του προκλήσεις, επειδή τα όργανα έχουν πολύπλοκες εσωτερικές δομές. Αλλά αυτό το νέο επίτευγμα θα μπορούσε να προσφέρει μια διαφορετική άποψη καθώς και ελπίδα για τις γυναίκες στο μέλλον με σοβαρά προβλήματα στειρότητας.

Σκεπτόμενος κανείς τις μεταμοσχευμένες ωοθήκες θα σκεφτεί κάτι με το σχήμα των ωοθηκών. Όμως, η επιστημονική ομάδα του Northwestern, η οποία απαρτίζεται τόσο από μηχανικούς όσο και από ιατρικούς ερευνητές, ακολούθησε μια τελείως διαφορετική προσέγγιση. Σκέφτηκαν να δημιουργήσουν και να εκτυπώσουν 3-D μια δομή που θα μπορούσε να εμφυτευθεί σε γυναίκες, ιδιαίτερα νεαρές γυναίκες, οι οποίες έχουν καταστεί στείρες από τις θεραπείες του καρκίνου και δεν έχουν πλέον λειτουργικές ωοθήκες. Και γι’ αυτό, προχώρησαν πέρα από το βιολογικό σχήμα των ωοθηκών σε κάτι πιο ενδιαφέρον: ένα πλέγμα από ζελατίνη.

Όπως όλα τα μοσχεύματα, τα 3-D τυπωμένα όργανα αποσκοπούν να γίνουν αποδεκτά από το σώμα – και πολλά από αυτά λειτουργούν σαν σκαλωσιές που μπορούν να στεγάζουν τα κύτταρα του νέου τους σώματος, να επιτρέπουν την κυκλοφορία νέων κυττάρων και του αίματος και να ενθαρρύνουν το σώμα να «μεγαλώσει» πάνω τους. (Σε ορισμένες περιπτώσεις, η ίδια η δομή έχει σχεδιαστεί για να διαλύεται εξ ολοκλήρου όταν το ίδιο το όργανο έχει αναπτυχθεί.) Οι ωοθήκες που έχουν σχεδιαστεί από την επιστημονική ομάδα του Northwestern είναι κατασκευασμένες από ζελατίνη από διασπασμένο κολλαγόνο, το οποίο είναι εύκολα αποδεκτό από το σώμα. Η ομάδα μηχανικών κατόρθωσε να κάνει μια ένωση ζελατίνης που παρέμεινε ανθεκτική ακόμη και όταν ήταν τοποθετημένη σε στοιβάδες, έτσι ώστε τίποτα δεν αποδομήθηκε.

Αλλά πώς μπορεί να ελέγξει κανείς αν οι ωοθήκες που εκτυπώνονται σε 3-D δουλεύουν πραγματικά και μπορεί να υποστηρίξουν την εγκυμοσύνη; Η ομάδα του Northwestern απομάκρυνε τις ωοθήκες από επτά θηλυκά ποντίκια και εμφύτευσε νέες, 3-D τυπωμένες, με ωοκύτταρα στο ειδικά επιλεγμένο πλέγμα. Στη συνέχεια ζευγαρώθηκαν τα ποντίκια και τα αποτελέσματα ήταν θεαματικά: όχι μόνο τα ποντίκια άρχισαν να έχουν ωορρηξία, αλλά τρία από αυτά έμειναν έγκυες, γέννησαν υγιή μωρά ποντίκια και ήταν ικανά να θηλάσουν (που εξαρτάται από τα υγιή αιμοφόρα αγγεία των ωοθηκών που βοηθούν τις ορμόνες να κυκλοφορούν).

Το μέλλον της επιστήμης υπογονιμότητας
Η υπογονιμότητα είναι ένα αυξανόμενο ζήτημα στη Δύση. Σύμφωνα με μια νέα μελέτη που κυκλοφόρησε, ο μέσος αριθμός σπερματοζωαρίων μεταξύ των δυτικών αντρών πέφτει και ενώ δεν είναι ακόμη σε καταστροφικά επίπεδα, μερικοί επιστήμονες ανησυχούν. Και αυτό δεν μετρά τα προβλήματα γυναικείας γονιμότητας. Η νέα εφεύρεση, αν μπορεί να εφαρμοστεί στον άνθρωπο, θα μπορούσε να είναι μέρος μιας αυξανόμενης δέσμης της επιστήμης που ελπίζει να βοηθήσει τους ανθρώπους να συλλάβουν αποτελεσματικά τον 22ο αιώνα και μετά.

Το όφελος από τις τεχνητές ωοθήκες, όπως αυτές που παράγονται στο Northwestern, είναι ότι θα ήταν σχετικά φτηνό και εύκολο να παραχθεί. Οι ίδιοι οι εκτυπωτές 3-D καθίστανται ευρύτερα διαθέσιμοι και αντί να περιμένουν χρόνια για έναν δωρητή, οι γυναίκες θα μπορούσαν άμεσα να έχουν νέες ωοθήκες εισαγόμενες μέσα σε λίγες εβδομάδες. Αλλά αυτή η τεχνολογία δεν είναι μόνη της. Αν η απομάκρυνση των ωοθηκών δεν είναι απαραίτητη, υπάρχει μια άλλη τεχνολογία που είναι προς το παρόν δημοφιλής: η κατάψυξη του ωοθηκικού ιστού, η οποία συγκέντρωσε πρωτοσέλιδα νωρίτερα το 2017 για το σχετικό ποσοστό επιτυχίας της βοηθώντας τις γυναίκες να μείνουν έγκυες αργότερα στη ζωή τους. Και τον Απρίλιο του 2017, επιστήμονες από το Νοσοκομείο Παίδων στη Φιλαδέλφεια αποκάλυψαν ότι έλαβαν καλά αποτελέσματα από μια «τεχνητή μήτρα», η οποία χρησιμοποιείται επί του παρόντος για την υποστήριξη εξαιρετικά πρόωρων εμβρύων που έχουν γεννηθεί πολύ νωρίς. Από εκείνο το σημείο, είναι προβλέψιμες, αν και ακόμα πολλές δεκαετίες, ότι οι μήτρες έξω από το σώμα θα μπορούσαν να στηρίξουν ένα έμβρυο από τη στιγμή της σύλληψης, αφαιρώντας την ανάγκη μιας εγκυμοσύνης. Αυτό το είδος επανάστασης θα ήταν ανεκτίμητο για τις γυναίκες που δεν μπορούν να φέρουν μια εγκυμοσύνη σε πέρας για ιατρικούς λόγους, ή που έχουν ιστορικό αποβολής.

Αλλά το μέλλον των εμφυτευμάτων των ωοθηκών και η εφαρμογή τους σε ανθρώπινα σώματα εξαρτάται από κάτι κρίσιμο: τα αιμοφόρα αγγεία. Ο ειδικός στον τομέα της ειδικής ιατρικής εκτύπωσης Nicolas Sigaux , επισήμανε στην επιστήμη ότι οι ωοθηκικές σκαλωσιές θα πρέπει να επανασχεδιαστούν για να μπορούν να επιτρέπουν την κυκλοφορία ανθρώπινου αίματος και θρεπτικών συστατικών, γεγονός που αποτελεί σήμερα μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για τους οργανο-εκτυπωτές παγκοσμίως. Έτσι, αν αναρωτιέστε για τα επιτεύγματα της βιοτεχνολογίας σε μερικά χρόνια, θα μπορούσαν να είναι οι αγγειακές δυνατότητες για τεχνητά όργανα. Είναι μια πρόταση που θα μπορούσε ενδεχομένως να σώσει την ανθρώπινη φυλή.