גוף האדם מסובך באמת - והמצב הופך למורכב עוד יותר בכל מה שקשור למחזור הרבייה הנשי. אז איך הכי טוב ללמוד מערכת מורכבת זו? קבוצה של חוקרים חושבת שיש להם את התשובה: ליצור אותה במנה.
כדי להשיג הישג זה יצרו החוקרים פלטפורמה שהניחה את כל הרקמות המעורבות במחזור הרבייה הנשי על גבי שבבים. כל שבב הכיל רקמות שונות - רקמות שחלות מעכברים וסטיות של חצוצרות אנושיות, רירית רחם (רירית הרחם), רקמת כבד וצוואר הרחם. אחר כך הם הבינו כיצד לגרום לרקמות אלה להתקיים לאורך תקופה של חודש. לאחרונה פירסם הצוות את תוצאותיו בכתב העת Nature Communications .
המחזור החודשי במערכת שבבים פותר בעיה שמדענים עברו זה מכבר בזמן שניסו לחקור אינטראקציות בין תרופות בגוף האדם - וכיצד תרופות אלו יכולות להשפיע על ההתרבות. בעזרת הטכנולוגיה העכשווית, אי אפשר וגם לא אתי ללמוד את מחזור הרבייה בזמן אמת. גם גידול רקמות מדרכי הרבייה במעבדה קשה. וכשאנשים מתים, לא ניתן עוד לחקור את האינטראקציות העדינות בין רקמות דרכי הרבייה יחד עם השפעות ההורמונים.
מכשיר זה הוא למעשה מודל עובד של מערכת רבייה נשית. (מעבדת וודרוף) מחקרים בבעלי חיים מציגים בעיה נוספת - מדענים יכולים לחקור את ההתרבות שלהם, אך תרופות משפיעות על בעלי חיים באופן שונה מאשר אצל בני אדם. שקול את המקרה של התלידומיד, אומר נתנאל הובש, מדען בכיר באוניברסיטת קליפורניה ברילי של המעבדה, המתמחה בביו-הנדסה וטכנולוגיית "אורגן-על-שבב". הוא אומר ל- Smithsonian.com כי התרופה היא דוגמא לתקופה בה מדענים טועים. הוא נבדק על בעלי חיים ולא נראה כי הוא גורם להשפעות שליליות על מכרסמים או על צאצאיהם. אך ברגע שהחל לשווק בשנות השישים, גילו החוקרים כי התרופה גרמה למומים מולדים הרסניים אצל בני אדם.
"אותו רמז מדויק יכול לעשות דברים שונים באופן דרמטי, תלוי בהקשר של התאים המקבלים אות זה", הוא אומר.
לימוד מחזור הרבייה הנשי עשוי להיות קשה, אך המערכת החדשה יכולה יום אחד להקל עליו הרבה יותר. החוקרים השתמשו במיקרו-פלואידים - טכנולוגיה שמפעילה נוזלים על פני ערוצים זעירים, ומציעה הזדמנויות לשליטה ולחקירה טובה יותר של תכונותיהם. במקרה זה, נוזלים שנשאבו אלקטרומגנטית אפשרו לרקמות השונות לתקשר זה עם זה באותה דרך שמערכת הריון תעשה.
המערכת הזעירה עבדה. כאשר החוקרים הכניסו הורמונים לתערובת, הרקמות הגיבו כאילו היו בתוך גוף - וניתן היה לקיים את האינטראקציות במהלך "מחזור חודשי" שלם בן 28 יום. בתוך השבבים הזעירים עשו רקמות רבייה שונות הדבר שלהם, מפריש הורמונים ברמות שונות במהלך החודש ואפילו תורם לצמיחת זקיק השחלות.
הובש, שלא היה מעורב במחקר, אומר כי המערכת החדשה מגלה הבטחה. "אני יכול לראות דרך לעבר גודל זה, " הוא אומר ל- Smithsonian.com. "אם היית יכול לעשות זאת בקנה מידה גדול מספיק, אתה באמת יכול לעשות איזשהו תגלית." והחוקרים מסכימים. בעיתון הם כותבים כי הכלי יכול לשפר את קצב ואיכות מחקר הרבייה, הרעלנים והמחקר התרופתי.
עבודותיהם, לעומת זאת, רחוקות מלהסתיים. המערכת החדשה רק מחקה הורמונים ולא גורמים אחרים כמו חסינות או תמיכה של צאצאים, כך שזו רחוקה מלשכפל את כל הגורמים המסובכים שמערכת הרבייה מטפלת בה בכל יום. גוף האדם נותר מסובך כמעט שלא ניתן להעלות על הדעת - אך טיפין אחר מדע, הם מתקדמים לעבר דרכים טובות יותר לחקות ולחקור אותו.
