Nowy chip odtwarza wyjątkowy mikrobiom ludzkiej waginy.

Naukowcy opracowali pierwszy na świecie model „waginy na chipie”, w którym wykorzystano żywe komórki i bakterie dla odzwierciedlenia środowiska mikrobiologicznego ludzkiej pochwy. Może on być pomocny w badaniu leków przeciwko bakteryjnemu zapaleniu pochwy (bacterial vaginosis, BV) – częstemu zaburzeniu równowagi mikrobiologicznej, które zwiększa podatność milionów osób na choroby przenoszone drogą płciową, a w przypadku ciąży również ryzyko przedwczesnego porodu.

Stan zdrowia pochwy trudno jest badać w warunkach laboratoryjnych, częściowo dlatego, że zwierzęta doświadczalne mają „całkowicie odmienny mikrobiom” niż człowiek, mówi Don Ingber, bioinżynier z Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering na Harvard University. Chcąc zmierzyć się z tym problemem, wraz ze współpracownikami stworzył wyjątkowy chip, opisany w czasopiśmie „Microbiome”. Jest to prostokątny pojemnik długości około 2,5 cm, zawierający żywą ludzką tkankę waginalną pochodzącą od dawczyni, przez który przepływa płyn zawierający estrogeny, imitujący śluz obecny w pochwie.

Tak zwane „narządy na chipie” naśladują funkcje organizmu, co ułatwia badanie chorób i testowanie leków. Wcześniejsze przykłady to modele płuc i jelit. W tym przypadku tkanki przypominają prawdziwą pochwę pod kilkoma kluczowymi względami: reagują nawet na zmiany poziomu estrogenów, dostosowując ekspresję wybranych genów. Mogą także zostać zasiedlone przez mikrobiom przypominający ten obecny u człowieka, zdominowany przez „dobre” albo „złe” bakterie.

Bardzo często na przykład „bakterie Lactobacillus zapewniają utrzymanie zdrowego i kwaśnego środowiska w pochwie”, mówi Ruth Mackay z Brunel University London, która nie brała udziału w tym nowym badaniu. „Jeśli jednak pojawi się tam Gardnerella […] środowisko staje się zasadowe”, co może prowadzić do BV.

Ingber i jego współpracownicy wykazali, że bakterie Lactobacillus, hodowane na tkankach na chipie, sprzyjają utrzymaniu niskiego pH poprzez wytwarzanie kwasu mlekowego. Jeśli natomiast badacze wprowadzili bakterie Gardnerella, pH na chipie rosło, dochodziło do uszkodzeń komórek i nasilonego stanu zapalnego: typowych oznak BV. Innymi słowy, chip może pokazać, w jaki sposób mikrobiom korzystny lub niekorzystny dla zdrowia wpływa na pochwę.

Kolejnym etapem będzie personalizacja. Ingber mówi, że jego zespół rozpoczął już badania nad różnymi mikrobiomami od ochotniczek, przenosząc ich osobiste środowisko bakteryjne na chipy poprzez pobranie wymazu z pochwy.

Chip stanowi ważny krok naprzód, mówi Achyuta Nori, specjalista zdrowia seksualnego z St. George’s, University w Londynie, który nie brał udziału w tym badaniu. „Może to zmienić sposób praktykowania medycyny” – uważa. Nori jest szczególnie podekscytowany możliwością badania wpływu typowych terapii antybiotykowych, stosowanych w BV, na różne szczepy bakteryjne. Obecnie „badania dotyczące większości problemów związanych ze zdrowiem kobiet są bardzo niskiej jakości”, twierdzi. „To daje nam możliwość zajęcia się zdrowiem kobiet w nowoczesny sposób, z wykorzystaniem innowacyjnych technik”.

Krytycy metody „narządy na chipie” często wskazują, że są to modele narządów w oderwaniu od reszty organizmu. „Ma ona swoje ograniczenia”, przyznaje Mackay. Wielu naukowców interesuje się na przykład zmianami w mikrobiomie pochwy, następującymi podczas ciąży, ponieważ istnieją związki pomiędzy BV a powikłaniami podczas porodu. Chociaż tkanki chipa reagują na estrogeny, Mackay nie jest przekonana, czy może on w pełni odwzorować ciążę bez sprzężeń zwrotnych, obejmujących inne narządy.

Ingber mówi, że symulacja procesów takich, jak ciąża, może nie wymagać od badaczy „uwzględniania całej złożoności, która wydaje się ludziom ważna”. Mimo to jego zespół pracuje już nad połączeniem chipa z pochwą z chipem z szyjką macicy, co lepiej odzwierciedlałoby większą część układu rozrodczego.

Zapewne niektóre zastosowania będą wymagały dalszych prac, Mackay jest jednak podekscytowana faktem, że chip stał się rzeczywistością. Jej zdaniem to nie tylko kwestia postępu technicznego – zainteresowanie osób takich, jak Ingber, którego nazywa ojcem chrzestnym techniki narządów na chipie, może pomóc badaniom dotyczącym waginy. „Ten temat nie powinien być stygmatyzowany – mówi. – A jednak jest”.

To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Jeśli z niej korzystasz, powołaj się na źródło, czyli na www.projektpulsar.pl. Dziękujemy.