Слизистая оболочка матки называется эндометрием. В ходе менструального цикла его состав меняется, становясь более толстым и богатым кровеносными сосудами, готовясь к беременности, но, если женщина не забеременеет, матка теряет эту ткань, вызывая у женщины менструацию.
Команда из Центра исследований трофобластов, который в этом году отмечает свое десятилетие, смогла вырастить органоиды в культуре из клеток, полученных из ткани эндометрия, и поддерживать органоиды в культуре в течение нескольких месяцев, точно воспроизводя генетическую подпись эндометрия. — другими словами, паттерн активности генов в слизистой оболочке матки. Они также продемонстрировали, что органоиды реагируют на женские половые гормоны и сигналы о начале беременности, выделяя так называемые белки «маточного молока», которые питают эмбрион в течение первых месяцев беременности.Результаты исследования, финансируемого Советом по медицинским исследованиям, Wellcome Trust и Центром исследований трофобластов, опубликованы сегодня в журнале Nature Cell Biology.
«Эти органоиды представляют собой важный шаг вперед в изучении изменений, которые происходят во время менструального цикла и событий на ранних сроках беременности, когда плацента устанавливается», — говорит доктор Маргерита Турко, первый автор исследования. «Эти события невозможно запечатлеть на женщине, поэтому до сих пор нам приходилось полагаться на исследования на животных».«События на ранних сроках беременности закладывают основу для успешных родов, и наша новая методика должна открыть окно в эти события», — добавляет профессор Грэм Бертон, директор Центра исследований трофобластов и соавтор исследования с Эшли Моффетт. «Появляется все больше доказательств того, что осложнения беременности, такие как ограниченный рост плода, мертворождение и преэклампсия, которые появляются на более поздних сроках беременности, возникают примерно во время имплантации, когда начинает развиваться плацента».Исследования на животных, таких как мыши и овцы, показали, что факторы, выделяемые железами эндометрия, имеют решающее значение для имплантации развивающейся оплодотворенной яйцеклетки (известной как «концептус») в стенку матки.
Есть также убедительные доказательства того, что концептус посылает сигналы железам эндометрия, которые затем стимулируют развитие плаценты. Таким образом концептус способен стимулировать собственное развитие посредством «диалога» с матерью; если это не удается, результатом является потеря беременности или серьезное ограничение роста плода.
Профессор Бертон и его коллеги полагают, что использование органоидов позволит им более подробно изучить, как концептус взаимодействует с железами, выявить полный набор факторов, высвобождающихся в ответ, и протестировать их влияние на ткани плаценты. Его команда будет сотрудничать с Bourn Hall Clinic — клиникой бесплодия недалеко от Кембриджа — чтобы исследовать, повреждены ли части этой схемы у женщин, испытывающих трудности с зачатием, и если да, то разработать новые потенциальные методы лечения.Этот метод также позволяет исследователям выращивать органоиды из клеток рака эндометрия. В качестве доказательства принципа это позволит им моделировать и понимать заболевания эндометрия, включая рак матки и эндометриоз.
Культуры органоидов оказались мощным инструментом для исследования поведения других систем органов. Члены Центра исследований трофобластов уверены, что их новое достижение предоставит столь необходимое окно для событий на самых ранних стадиях беременности, когда концептус и мать впервые физически взаимодействуют.