Il corpo umano è davvero complicato e la situazione diventa ancora più complessa quando si tratta del ciclo riproduttivo femminile. Quindi, come studiare meglio questo intricato sistema? Un gruppo di ricercatori pensa di avere la risposta: ricrearla in un piatto.
Per realizzare questa impresa, i ricercatori hanno creato una piattaforma che inserisce tutti i tessuti coinvolti nel ciclo riproduttivo femminile nei microchip. Ogni chip conteneva diversi tessuti: tessuti di ovaie di topi e tessuti di tube di Falloppio umani, rivestimento uterino (endometrio), fegato e tessuto cervicale. Quindi hanno scoperto come far interagire questi tessuti per un periodo di un mese. Il team ha recentemente pubblicato i loro risultati sulla rivista Nature Communications .
Il ciclo mestruale su un sistema di chip risolve un problema che gli scienziati hanno da tempo durante il tentativo di studiare le interazioni farmacologiche nel corpo umano e come questi farmaci potrebbero influenzare la riproduzione. Con la tecnologia attuale, è sia impossibile che immorale studiare l'intero ciclo riproduttivo in tempo reale. Anche la crescita dei tessuti del tratto riproduttivo in laboratorio è difficile. E quando le persone muoiono, non è più possibile studiare le delicate interazioni tra i tessuti del tratto riproduttivo insieme agli effetti degli ormoni.
Questo dispositivo è in realtà un modello funzionante di un tratto riproduttivo femminile. (Woodruff Lab) Gli studi sugli animali presentano un altro problema: gli scienziati possono studiarne la riproduzione, ma le medicine influenzano gli animali in modo diverso rispetto agli umani. Consideriamo il caso della talidomide, afferma Nathaniel Huebsch, scienziato senior presso il Healy Laboratory dell'Università della California Berkeley, specializzato in bioingegneria e tecnologia "organ-on-a-chip". Dice a Smithsonian.com che il farmaco è un esempio di un'epoca in cui gli scienziati hanno sbagliato. È stato testato su animali e non sembra aver causato effetti negativi sui roditori o sulla loro prole. Ma una volta che è arrivato sul mercato negli anni '60, i ricercatori hanno scoperto che il farmaco ha causato devastanti difetti alla nascita nell'uomo.
"Lo stesso indizio esatto può fare cose radicalmente diverse a seconda del contesto delle celle che ricevono quell'indicazione", afferma.
Studiare il ciclo riproduttivo femminile può essere difficile, ma il nuovo sistema potrebbe un giorno renderlo molto più semplice. I ricercatori hanno utilizzato la microfluidica, la tecnologia che manipola i fluidi attraverso piccoli canali, offrendo opportunità sia per controllare che per studiare meglio le loro proprietà. In questo caso, i fluidi pompati elettromagneticamente permettevano ai diversi tessuti di comunicare tra loro come farebbe un tratto riproduttivo.
Il piccolo sistema ha funzionato. Quando i ricercatori hanno introdotto gli ormoni nel mix, i tessuti hanno risposto come se fossero all'interno di un corpo e le interazioni potevano essere sostenute nel corso di un intero "ciclo mestruale" di 28 giorni. All'interno dei piccoli chip, diversi tessuti riproduttivi hanno fatto la loro cosa, secernendo ormoni a diversi livelli nel corso del mese e persino contribuendo alla crescita del follicolo ovarico.
Huebsch, che non è stato coinvolto nella ricerca, afferma che il nuovo sistema mostra risultati promettenti. "Riesco a vedere un percorso per ridimensionarlo", dice a Smithsonian.com. "Se potessi farlo su una scala abbastanza ampia, potresti davvero fare qualche scoperta." E i ricercatori concordano. Nel documento, scrivono che lo strumento potrebbe migliorare sia il ritmo che la qualità della ricerca riproduttiva, tossicologica e farmacologica.
Il loro lavoro, tuttavia, è tutt'altro che completato. Il nuovo sistema imitava solo gli ormoni e non altri fattori come l'immunità o il sostegno della prole, quindi è ben lungi dal replicare tutti i fattori complicati che il sistema riproduttivo gestisce ogni giorno. Il corpo umano rimane quasi inimmaginabilmente complicato, ma a poco a poco gli scienziati si stanno muovendo verso modi migliori per imitarlo e studiarlo.
