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L'ensemble du cycle menstruel féminin peut maintenant être répliqué dans une boîte de Pétri

2021

La meilleure façon de comprendre le corps humain - et les médicaments que nous y mettons - est d'étudier les organes au fur et à mesure de la croissance, de la respiration et de la multiplication de leurs cellules. Mais vous ne pouvez pas vraiment faire cela quand ces organes sont à l'intérieur de vrais êtres vivants. Ainsi, au cours des dernières décennies, les chercheurs ont créé des "boîtes de Pétri" de cellules qui fonctionnent de manière similaire à l’organe à utiliser. Et ils ont eu un assez bon succès. Mais concevoir un système qui implique une poignée d'organes - comme le cycle menstruel féminin - a été beaucoup plus difficile à reproduire en laboratoire.

Mais dans un rapport financé par les Instituts nationaux de la santé et publié cette semaine dans la revue Nature Communications, des chercheurs ont découvert un moyen d'intégrer les cellules de chaque organe impliqué dans le cycle menstruel dans une unité entièrement fonctionnelle, le tout sur un seul Petri. plat. Une fois perfectionnée, cette technique pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre les étapes de ce système, ainsi que les mesures à prendre en cas de problème.

«Ces organes en interaction font partie de la physiologie normale», déclare Teresa Woodruff, chercheuse principale de l'étude et professeure d'obstétrique et de gynécologie à la Feinberg School of Medicine de Northwestern. Mais jusqu'à présent, ils ont été difficiles à modéliser. Ce nouveau système permet aux scientifiques d’étudier le cycle menstruel d’une manière beaucoup plus simple.

L'idée derrière un "organe sur une puce" est d'imiter exactement comment un organe humain ou un système d'organes fonctionne dans le corps, sur une puce qui peut être manipulée dans un laboratoire. Les chercheurs peuvent ensuite tester l'efficacité et la sécurité de nouveaux médicaments dans l'organe du laboratoire avant qu'ils ne soient testés chez un être humain vivant. Plus l'organe du laboratoire est proche de la réalité, plus certains chercheurs peuvent comprendre le fonctionnement d'un médicament. Mais les pilules contraceptives, par exemple, agissent sur l’ensemble du système de reproduction - les ovaires, les trompes de Fallope, l’utérus et le col de l’utérus - dans son ensemble. Woodruff et ses collègues savaient que pour étudier l'efficacité des contraceptifs en laboratoire, il leur faudrait créer un système de reproduction multi-organes similaire.

Bien que les scientifiques aient déjà créé d’autres organes sur une puce (y compris le cerveau, le cœur et les poumons), personne n’avait créé un système intégrant tous les organes impliqués dans la reproduction féminine. Pour ce faire, l'équipe a commencé avec le tissu ovarien, puis, une par une, a commencé à incorporer d'autres cellules d'organes jusqu'à ce qu'elle dispose d'un système pleinement opérationnel capable de reproduire les processus hormonaux et physiologiques impliqués dans un cycle de reproduction de 28 jours.

Les chercheurs envisagent maintenant d’étudier non seulement l’efficacité des contraceptifs, mais également leur interaction avec d’autres tissus et systèmes organiques du corps, notamment le système cardiovasculaire, la densité et la santé des os. Ils peuvent le faire en remplaçant un petit nombre de cellules dans leur nouveau système par des cellules cardiaques ou des cellules osseuses pour voir comment ces tissus résistent au cycle hormonal.

Il y a tellement de systèmes qui sont affectés par le cycle hormonal, dit Woodruff. Le tractus gastro-intestinal en est un parfait exemple. Semblable au cycle de reproduction, le tractus gastro-intestinal change de manière dynamique en réponse aux hormones lorsqu’elles fluctuent au cours d’un cycle de 28 jours. «Les maladies intestinales inflammatoires, comme la maladie de Crohn, sont des problèmes très persistants pour lesquels nous comprenons mal», déclare Woodruff. L'étude de l'interaction entre ce cycle hormonal et le tractus gastro-intestinal pourrait permettre de mieux comprendre le fonctionnement de l'intestin et l'influence des hormones sur l'intestin d'une personne souffrant de maladies gastro-intestinales.

À l’avenir, les chercheurs souhaitent créer un système similaire d’étude des organes reproducteurs masculins et prolonger le nombre de jours d’étude du cycle reproductif féminin, ce qui les aiderait à mieux comprendre les effets hormonaux sur les autres systèmes. [Initialement], 28 jours semblaient être une période de temps ridiculement longue, dit Woodruff. "Maintenant que nous sommes là, nous sommes vraiment impatients de pousser le système à l'extrême".

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