Çin liderliğindeki bir araştırma ekibi, erken gebelikte insan embriyosunun rahim duvarına tutunma ve nüfuz etme sürecini yüksek doğrulukla taklit edebilen, dünyadaki ilk “çip üzerinde mini rahim” modelini geliştirdi. Mikroakışkan bir çip üzerinde oluşturulan üç boyutlu yapı, embriyo yerleşmesinin arkasındaki biyolojik gizemleri çözmeyi ve gebelikte zorluk yaşayan kadınlar için kişiselleştirilmiş tedavi yaklaşımlarına öncülük etmeyi amaçlıyor.
Çin Bilimler Akademisi Zooloji Enstitüsü öncülüğünde yürütülen çalışmada görev alan araştırmacılar, yerleşme sürecini anlamanın “kritik” olduğunu fakat bu evrenin etik sınırlamalar ve insan embriyolarına erişimin kısıtlı olması nedeniyle şimdiye dek ayrıntılı biçimde incelenemediğini vurguladı.
23 Aralık tarihinde hakemli bilimsel dergi Cell’de yayımlanan makalede ekip, “Bunun üstesinden gelmek için, ‘endometrioid’ olarak adlandırılan ve biyomühendislik ürünü insan endometriyal dokusu ile birlikte kültüre edilen insan blastoidlerini veya blastosistlerini kullanarak çip içi 3D bir yerleşme modeli geliştirdik.” bilgisini paylaştı. Çin ve ABD’deki üniversiteler ile tıp merkezlerinden araştırmacıların da dahil olduğu grup, “Bu sistem, insan yerleşmesinin ve yerleşme sonrası erken gelişimin temel olaylarını başarıyla canlandırmaktadır.” değerlendirmesinde bulundu.
Blastosistler, plasentayı oluşturacak dış hücre tabakası ile embriyoyu meydana getirecek iç hücre kitlesi dahil olmak üzere yaklaşık 100–200 hücreden oluşan, beş ile altı günlük embriyo yapılarıdır. Blastoidler ise insan pluripotent kök hücrelerinden üretilen, blastosist benzeri yapılardır. Ölçeklenebilir ve genetik açıdan tutarlı olmaları, blastoidleri özellikle ilaç tarama ve mekanizma araştırmaları için ideal bir model haline getiriyor.
Ekip, “İnsan hamileliği, bir blastosistin rahim duvarına tutunmasıyla başlayan embriyo yerleşmesiyle başlar; yerleşme, hamileliğin devamı ve üreme başarısı için temel bir adımdır.” açıklamasını yaptı. Yerleşme, embriyonun rahim duvarıyla ilk teması kurduğu appozisyon, spesifik moleküller aracılığıyla sıkı bağlanma sağlanan adezyon ve endometriyuma nüfuz edilen istila olmak üzere üç ana evreden oluşuyor. Bazı bakterilerin de konak hücreleri istila etmeden, onları kolonize etmeden veya hastalık ilerlemesini tetiklemeden önce benzer yüzey proteinleri kullandığına dikkat çekiliyor.
Dünya Sağlık Örgütü verilerine göre dünya genelinde her altı yetişkinden biri, kısırlıktan etkileniyor. Araştırmacılara göre embriyo yerleşme sürecinin anlaşılması, üçten fazla başarısız tüp bebek denemesinden sonra tanı konan Tekrarlayan İmplantasyon Başarısızlığı (RIF) yaşayan hastalara yönelik çözümler için hayati önem taşıyor. Bilim insanları durumu, “Ancak etik ve pratik sınırlamalar doğrudan insan embriyoları üzerinde yapılan çalışmaları kısıtlamakta ve geleneksel olarak histerektomilerden elde edilen erken gebelik doku örneklerine dayanmaktadır.” sözleriyle ifade etti.
Geliştirilen mikroakışkan çip modeli, tek bir biyopsiden elde edilen hücreleri bir araya getirerek mevcut modellerdeki etkileşim eksikliğini giderdi. Araştırma ekibi, “Çip üzerindeki 3D endometrioid tabanlı yerleşme modelimiz, appozisyon, tutunma ve istila gibi yerleşmenin tüm ana aşamalarının yanı sıra erken yerleşme sonrası gelişimi de yakalayan akıcı bir platform sunmaktadır.” bilgisini aktardı.
RIF tanısı alan hastalardan alınan örneklerle yapılan deneylerde; yerleşme kapasitesinin doğurgan bireylerden elde edilen çiplerle karşılaştırıldığında belirgin biçimde düşük olduğu saptandı. Ekip, yerleşme oranlarını artırabilecek bileşikleri belirlemek amacıyla 1.000’in üzerinde FDA onaylı ilacı tarayarak önemli bir adım attı. Geliştirilen model, cerrahi biyopsi yerine adet kanı yoluyla elde edilen hücrelerle de uyumlu çalışabiliyor. Sistem; plasenta ve büyüyen fetüse giden kan akışında rol oynayan damar ve bağışıklık hücreleri gibi bazı bileşenleri henüz içermiyor.
Ekip raporunu şu sözlerle tamamladı: “Birlikte ele alındığında, bu 3D platform, insan yerleşmesinin ve yerleşme başarısızlığının mekanik olarak incelenmesine olanak tanır ve klinik ortamda embriyo-endometriyum etkileşimini iyileştirmek için tedavi stratejilerini değerlendirmek adına ölçeklenebilir bir yaklaşım sunar.”
Kaynak: https://www.scmp.com/news/china/science/article/3339247/china-led-team-replicates-human-embryo-invasion-womb-first-time
