Sun'iy tuxumdon - Artificial ovary

Ushbu maqola tabiiy tuxumdonning funktsiyasini taqlid qilishga qaratilgan unumdorlikni saqlashni davolash haqida. Reproduktiv organ haqidagi sahifaga qarang Tuxumdon. Boshqa sun'iy organlar uchun qarang Sun'iy organ.
Inson tuxumdonining graafian follikulasi

An sun'iy tuxumdon salohiyatdir tug'ilishni saqlash tabiiy funktsiyani taqlid qilishga qaratilgan davolash tuxumdon.

Urg'ochilar uchun an'anaviy tug'ilishni saqlashni o'z ichiga oladi oosit kriyoprezervatsiyasi yoki tuxumdonlar to'qimalarining kriyoprezervatsiyasi. Biroq, ushbu davolash usullarining kamchiliklari mavjud. Oosit kriyoprezervatsiyasi bilan kasallanganlar uchun mumkin emas jinsiy balog'atgacha bo'lgan saraton yoki erta tuxumdon etishmovchiligi. Tuxumdon to'qimalarining kriyoprezervatsiyasi, shuningdek, qayta tiklash xavfini keltirib chiqaradi zararli saraton kasalligini tiklashdan keyingi hujayralar, xususan avvalgilarida leykemiya.[1]

Sun'iy tuxumdonlar tug'ilishni saqlashda samarali alternativ bo'lishi mumkin. Sun'iy tuxumdon tabiiy hamkasbini ishlab chiqarish orqali takrorlashga qaratilgan oositlar va ozod qilish steroid gormonlari. Hozirgi kunga qadar sun'iy tuxumdon yordamida nasl hosil qilish uchun biron bir inson oositlari urug'lanmagan yoki foydalanilmagan va keyingi tadqiqotlar tugamaguncha va bu sodir bo'lishi ehtimoldan yiroq emas. bioetik xavotirlari ko'rib chiqildi.[2]

Ideal holda, sun'iy tuxumdon tarkibida bo'lishi kerak follikulalar yoki tuxumdonlar to'qimalarining kriyoprezervatsiyasidan olingan oositlar, shuningdek boshqa tuxumdon hujayralarini ta'minlash o'sish omillari.[3] Keyin izolyatsiya qilingan follikulalar (tuxumdonning normal joyida yoki tananing boshqa joylarida) etkazib berish iskala ichiga ko'chiriladi.[4] Barkamol biologik mos keladigan iskala minimal darajaga olib keladi yallig'lanish uchun mos bo'lishi kerak neo angiogenez va transplantatsiya qilinganidan keyin tanazzulga uchraydi.[5]

Sun'iy tuxumdonlar uchun ba'zi cheklovlar mavjud. Axloqiy nuqtai nazardan, masalasi mavjud adolat mavjud emasligi sababli sun'iy tuxumdonlarni qabul qilish huquqiga ega bo'lganlar (autolog transplantatsiya bundan mustasno).[5] Shuningdek, implantatsiya oldidan tashxis qo'yish va sun'iy tuxumdonlarni genetik manipulyatsiyasi bilan bog'liq bioetik muammolar mavjud.[5] Agar sun'iy tuxumdon hosil qilish uchun bemorning o'ziga xos tuxumdon to'qimasi ishlatilsa, malignitani qayta tiklash xavfi hali ham mavjud, garchi bu faqat oositlardan foydalanilgan bo'lsa, bu xavf kamayadi.[5]

Kelajakda ushbu sohada olib boriladigan tadqiqotlarning bir yo'nalishi sun'iy tuxumdonlar uchun oositlarning manbasini ko'rib chiqadi. Imkoniyat mavjud induktsiyalangan pluripotent ildiz hujayralari (iPSC) bemorning o'zi uchun alternativ manba sifatida foydalanish uchun jinsiy hujayralar. Garchi bu hali odamning ildiz hujayralari bilan sinab ko'rilmagan bo'lsa ham, ushbu hujayralar bilan ko'chirilgan sichqonlar orqali muvaffaqiyatli ko'payish imkoniyati mavjud edi in vitro pishib etish va o'g'itlash.[5] Biroq, insonning iPSC-lari borligi ma'lum mitoxondrial DNK mutatsiyani sog'lom donorlardan ajratganda ham, shuning uchun bu sohada hali ko'p ish qilish kerak.[6]

Ular qanday tayyorlanadi

Tuxumdon to'qimalari urug'lanadigan etuk oositlarni hosil qilish uchun (umid qilamanki) ketma-ket o'stirish bosqichlaridan o'tadi:[2]

  1. Kortikal tuxumdon to'qimasini yaxshilang ibtidoiy follikul (pishmagan follikul) o'sishi va ibtidoiy va birlamchi follikulalar
  2. 3D mikro muhitda o'sayotgan tuxumdonlar follikulalarini madaniylashtirish
  3. Voyaga etmagan oositlarni ajratib oling va yetishtiring, ular tayyor bo'lgan oositlarni ishlab chiqarishga harakat qiling IVF yoki kriyoprezervatsiya

Kortikal tuxumdon to'qimasini o'stirish va follikulalarni ajratish

Ishlatiladigan tuxumdonlar to'qimalarining keng tarqalgan manbai saraton kasalligini davolashdan oldin bemordan ajratib olingan to'qimalardan kelib chiqadi va keyinchalik kriyopreserve qilinadi.[7] So'ngra to'qima kashf qilinib, ibtidoiy follikulalarni faollashtiradi va ularning rivojlanishiga imkon beradi.[2] Follikulalarni ajratish uchun fermentativ va mexanik to'qimalarni hazm qilish kombinatsiyasi ularning sifatini saqlab turganda ko'p miqdordagi follikulalarni hosil qilishning eng samarali usuli hisoblanadi.[8] DH va DNazni liberaza qiluvchi fermentlar, bemorlarga kelajakda qo'llanilishini ta'minlash uchun GMP ko'rsatmalariga to'liq mos kelish uchun ishlab chiqarishning yaxshi amaliyoti (GMP) tomonidan ishlab chiqariladi. Fermentatik hazm qilish jarayoni har 30 daqiqada faolsizlantiriladi va suspenziya to'liq izolyatsiya qilingan follikulalarni olib tashlash va ularning poydevor membranasining shikastlanishiga va ularning o'limiga olib kelishi mumkin bo'lgan keraksiz ferment ta'sirini kamaytirish uchun filtrlanadi.[8]

Izolyatsiya qilingan follikulalarni tiklashda zararli hujayralar beixtiyor olinishi mumkin, bu esa bemorga xavfli hujayralarni qayta kiritish xavfini keltirib chiqaradi.[8] Kontaminatsiya xavfini minimallashtirish uchun ajratilgan follikullar yuvinish bosqichidan o'tib, follikulalarni atrofdagi ajratilgan hujayralardan ajratish uchun yangi ajratuvchi vositalar bilan uch marta yuvib tashlashni o'z ichiga oladi.[2][8]

3D mikro muhitda o'sayotgan follikulalarni etishtirish

Keyin ajratilgan follikulalar 3D matritsada kapsüllenir va 4 haftagacha kultivatsiya qilinadi.[7] Amaldagi material, agar sun'iy tuxumdonlar bemorga ko'chirilishi kerak bo'lsa, follikulalarni etarli darajada himoya qilish va qo'llab-quvvatlash va inson tanasining haroratiga moslashish kabi bioxavfsizlik va klinik jihatdan mos standartlarga javob berishi kerak.[5] Potentsial materiallar bo'linadi sintetik polimerlar va tabiiy polimerlar.[8] Sintetik polimerlar parchalanish tezligi jihatidan tabiiy polimerlarga qaraganda ko'proq taxmin qilinadigan bo'lib, ularning mexanik xususiyatlari o'ziga xos klinik talablarga moslashtirilishi mumkin.[8] Ularda hujayraning yopishishi uchun zarur bo'lgan molekulalar mavjud bo'lmasa-da, buni rag'batlantirish uchun bioaktiv omillar kiritilishi mumkin.[8] Hozirgacha ishlatilgan yagona sintetik polimer bu bo'ldi poli (etilen glikol) etuk bo'lmagan sichqoncha follikulalarini antral follikulalar va sariq tanachalarga aylantirgan.[8][5]

Tabiiy polimerlarda mavjud rol o'ynaydigan bioaktiv molekulalar mavjud hujayraning yopishishi, migratsiya, tarqalish va farqlanish.[8] Biroq, ular mexanik kuchga va sintetik polimerlarga ega bo'lgan moslashuvchanlikka ega emaslar.[8] Sintetik polimerlardan farqli o'laroq, tabiiy polimerlarning keng doirasi bilan muvaffaqiyatga erishildi: kollagen, plazma pıhtıları, fibrin, alginat va hujayralarsiz tuxumdon to'qimasi.[8][5]

Tuzilishning mikro muhiti tabiiy tuxumdonni taqlid qilishi kerak, shuning uchun sun'iy tuxumdon follikulalarni tizimli ravishda qo'llab-quvvatlashi kerak, ammo uyali ravishda.[8] Tuxumdon stromal hujayralar follikulalarning erta rivojlanishida muhim rol o'ynaganligi sababli mikro muhitga qo'shiladi.[8] Ular ibtidoiy follikulalarning birlamchi follikulalarga o'tishini ijobiy tartibga soluvchi turli xil omillarni ajratadilar, shuningdek boshqa hujayralarni ajratadilar. teka hujayralari; o'sayotgan follikulalar va hosil uchun yordamchi rol o'ynaydiganlar jinsiy steroidlar kabi androstenedion va testosteron.[8] Bunga bemorni saraton kasalligini davolashni tugatgandan so'ng ularni ikkinchi yangi tuxumdon biopsiyasidan ajratib qo'yish orqali erishish mumkin, shu bilan potentsial ifloslanishdan saqlanish kerak.[8] Endotelial hujayralar ular birgalikda targ'ib qilinishi kerak, chunki ular targ'ibotning kalitidir angiogenez sun'iy tuxumdon.[8]

Oosit madaniyati

Voyaga etmagan oositlar sun'iy tuxumdondan olinadi va in vitro ravishda yana 24-48 soat davomida o'stiriladi, bu ularga tayyor bo'lgan oositlarni pishib etishiga imkon beradi. IVF yoki vitrifikatsiya (kriyoprezervatsiya).[7]

Sichqoncha modellari

Dastlabki tajribalar

Sun'iy tuxumdon haqida biz biladigan ma'lumotlarning aksariyati sichqoncha modellari yordamida topilgan. Dastlabki tajribalar 1990 yillarda kollagen bilan yasalgan sun'iy tuxumdonga preantral follikulalarning payvand qilinishini ko'rgan sichqonlarda o'tkazildi.[8] Preantral follikulalar o'tishi ko'rsatilgan in vitro o'sish (IVG) shuning uchun kollagen matritsasi sun'iy tuxumdon uchun yaxshi foydalidir.[8] Ijobiy natijalarga qaramay, o'sish kuzatildi atreziya antral follikullar, bu sun'iy tuxumdonni sichqonchaga qayta joylashtirganda follikulaning o'sishiga imkon beradigan kollagenga boshqa alternativalarni izlash zarurligini anglatadi.[8]

Sichqoncha modelidagi tabiiy matritsalar

O'shandan beri turli xil tabiiy matritsalar sun'iy tuxumdon sifatida foydaliligi uchun sinovdan o'tkazildi. Bularga vitrinada pishib etish, tuxumdonga o'xshash tuzilish va sichqonlarga ko'chirishda nasl hosil bo'lishini ko'rsatgan fibrin, alginat va dekellularizatsiyalangan odam tuxumdonlari kiradi.[8][1] Sichqoncha modelida ushbu hodisalardan tashqari, preantral follikulalarni payvand qilishdan tuxumdongacha tirik avlod tug'ilishigacha bo'lgan to'liq rivojlanish jarayoni namoyish etildi.[1]

Sichqoncha modelidagi sintetik matritsalar

Sichqonlarda ushbu tabiiy matritsalardan tashqari bir qator sintetik matritsalar ham sinovdan o'tgan. Sintetik matritsalarning afzalligi shundaki, ular katta hajmda tayyorlanishi va uzoq vaqt saqlanishi mumkin.[1] Ammo ular hujayralarni yopishishi uchun zarur bo'lgan biologik omillarni o'z ichiga olmaydi, shuning uchun ularning yaratilishiga yana bir murakkablik qatlami qo'shiladi.[8] Sichqoncha modellari yordamida olgan bilimlarimiz bir kun kelib, tabiiy yoki sintetik matritsalardan foydalangan holda, klinik jihatdan qo'llanilishi mumkin degan umiddamiz.

Sichqonlarda balog'at yoshini tiklash

Sun'iy tuxumdonlar nafaqat tug'ilishni tiklash qobiliyatini ko'rsatibgina qolmay, balki ularning to'liq tiklanishi bilan ham bog'liq gormon ishlab chiqarishga olib keladi balog'at yoshi. Murinning birlamchi follikulalarini o'z ichiga olgan odamning dekellularizatsiyalangan sun'iy tuxumdonini transplantatsiyasi, sichqonlarda o'sotsitlarsiz o'sish jarayonini rag'batlantirish orqali keltirib chiqaradi. estradiol va inhibin B ishlab chiqarish.[9] Keyin sichqonlar hayotga yaroqli nasl bera olishlari, balog'at yoshiga etmagan ayollarda sun'iy tuxumdonlar foydali bo'lishi mumkinligini ko'rsatdi.[10]

Inson modellari

Insonning sun'iy tuxumdonlarini qo'llash mumkin bo'lgan ko'plab usullar bo'lishi mumkin.

In vitro IVF va kriyoprezervatsiyada pishgan oositlar

Inson sun'iy tuxumdonlarining yangi paydo bo'ladigan dasturlaridan biri IVF yoki kriyoprezervatsiyada in vitro kamolotga (IVM) tushgan oositlardan foydalanish bo'ladi. Oositlarni qidirib topish keyinchalik IVM gormonal stimulyatsiyani talab qilmaydi va tezkor protsedura bo'lishi mumkin, shuning uchun saraton kasalligini tug'ruqni saqlashda foydali bo'ladi - ayniqsa, kimyoviy terapiya imkon qadar tezroq boshlanishi kerak.[11]

In vitro o'stirilgan tuxumdon follikulalarini qayta transplantatsiya qilish

Inson sun'iy tuxumdonlarining mumkin bo'lgan yana bir klinik qo'llanilishi - bu in vitro o'stirilgan tuxumdon follikulalarini qayta transplantatsiya qilishdir. Hayvonlarning modellarida antralgacha tuxumdon follikulalari in vitro holda o'stirildi, so'ngra ajratilib, hayvonlarning tuxumdoniga qayta transplantatsiya qilish uchun biologik parchalanadigan 3D sun'iy tuxumdonga joylashtirildi.[2] Ushbu usul hayvon modellarida potentsial muvaffaqiyatni ko'rsatdi, ammo odamlarda hozircha nazariy tushuncha bo'lib qolmoqda.

In vitro faollashtirilgan tuxumdon to'qimasini qayta transplantatsiyasi

Mumkin bo'lgan uchinchi klinik dastur - bu in vitro faollashtirilgan tuxumdonlar to'qimasini qayta transplantatsiyasi. Bu tuxumdonlar to'qimasini bemordan olib tashlash, in vitro faollashtirish va keyin o'sha bemorga avtomatik ravishda transplantatsiya qilish imkonini beradi. Shu bilan birga, tuxumdonlarda metastaz (yoki leykemiya) metastazini yuborishi mumkin bo'lgan saraton kasalligi bo'lgan yoki ushbu kasallikka chalingan bemorlarga ushbu davolash tavsiya etilmaydi. tuxumdon karsinomalari, saraton hujayralari bemorga qayta tiklanishi mumkin degan xavotir tufayli. Faollashgan tuxumdon to'qimasini avtomatik ravishda transplantatsiya qilish bachadonning keng ligamenti, tuxumdon chuqurchasi yoki qolgan tuxumdon tomonidan to'ldirilishi mumkin laparoskopiya yoki mini-laparoskopiya protseduralari. Ushbu protsedura tuxumdonlarning erta etishmovchiligidan aziyat chekkan bemorlardan sog'lom nasl tug'ilishiga olib keldi.[2][1]

Kelajakdagi imkoniyatlar

Yuqorida keltirilgan protseduralarni yanada muvaffaqiyatli bo'lishiga imkon berish uchun qo'shimcha tadqiqotlar o'tkazish kerak. Tadqiqotning bir yo'nalishi - bu 3D bosma tuxumdon. 3D bosilgan mikroporozli gidrogel iskala yaratilishi mumkin, unga izolyatsiya qilingan tuxumdon follikulalari joylashtirilishi mumkin. Bu transplantatsiya qilinganidan keyin in vivo jonli follikulyar o'sishni qo'llab-quvvatlaydi. Ushbu usul yordamida sterilizatsiya qilingan sichqonlarda to'liq endokrin va reproduktiv tuxumdonlar faoliyati tiklandi.[2]

Shuningdek qarang

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d e Anderson, Richard A.; Uolles, V. Xamish B.; Telfer, Evelin E. (2017). "Fertillikni saqlash uchun tuxumdonlar to'qimalarining kriyoprezervatsiyasi: klinik va tadqiqot istiqbollari". Inson ko'payishi ochiq. 2017 (1): hox001. doi:10.1093 / hropen / hox001. ISSN  2399-3529. PMC  6276668. PMID  30895221.
  2. ^ a b v d e f g Salama, Mahmud; Woodruff, Tereza K. (2019 yil may). "Skameykadan to'shakka qadar: tug'ilishni tiklash uchun sun'iy tuxumdonning zamonaviy rivojlanishi va kelajakdagi imkoniyatlari". Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica. 98 (5): 659–664. doi:10.1111 / aogs.13552. ISSN  1600-0412. PMID  30714119. S2CID  73449839.
  3. ^ Chiti, M. C .; Dolmans, M. M.; Donnez, J .; Amorim, C. A. (2017 yil iyul). "Reproduktiv to'qima muhandisligida fibrin: unumdorlikni saqlash uchun biomaterial sifatida qo'llash to'g'risida". Biomedikal muhandislik yilnomalari. 45 (7): 1650–1663. doi:10.1007 / s10439-017-1817-5. ISSN  0090-6964. PMID  28271306. S2CID  4143718.
  4. ^ Donnez, Jak; Dolmans, Mari-Madlen; Pellicer, Antonio; Diaz-Garsiya, Sezar; Sanches Serrano, Mariya; Shmidt, Kristen Tryde; Ernst, Erik; Lyuyks, Valeri; Andersen, Klaus Yding (2013 yil may). "Kriyopreservlangan tuxumdon to'qimasini ko'chirib o'tkazgandan so'ng tuxumdonlar faoliyatini tiklash va homiladorlikni tiklash: 60 ta reimplantatsiya holatini qayta ko'rib chiqish". Fertillik va bepushtlik. 99 (6): 1503–1513. doi:10.1016 / j.fertnstert.2013.03.030. PMID  23635349.
  5. ^ a b v d e f g h Cho, Yun; Kim, Yun Yon; Yo'q, Kevin; Ku, Seung-Yup (avgust 2019). "Tug'ilishni saqlashda yangi imkoniyat: sun'iy tuxumdon". To'qimalar muhandisligi va regenerativ tibbiyot jurnali. 13 (8): 1294–1315. doi:10.1002 / muddat 2870. ISSN  1932-7005. PMID  31062444.
  6. ^ Prigione, Alessandro; Lixtner, Byyorn; Kul, Xayner; Struys, Eduard A .; Wamelink, Mirjam; Lexrax, Xans; Ralser, Markus; Timmermann, Bernd; Adjaye, Jeyms (2011). "Inson tomonidan ishlab chiqarilgan pluripotentli ildiz hujayralari homoplazmik va geteroplazmatik mitoxondriyal DNK mutatsiyalari, inson embrioni ildiz hujayrasini o'xshash metabolik qayta dasturlashni davom ettirishda". Ildiz hujayralari. 29 (9): 1338–1348. doi:10.1002 / stem.683. ISSN  1549-4918. PMID  21732474.
  7. ^ a b v Salama, M.; Anazodo, A .; Woodruff, T. K. (2019 yil 1-noyabr). "Gematologik xavfli kasalliklarga chalingan ayol bemorlarda tug'ilishni saqlash: ko'p tarmoqli onkofertilitaga yondashuv". Onkologiya yilnomalari. 30 (11): 1760–1775. doi:10.1093 / annonc / mdz284. ISSN  1569-8041. PMID  31418765.
  8. ^ a b v d e f g h men j k l m n o p q r s t siz Dolmans, Mari-Madlen; Amorim, Christiani A. (noyabr 2019). "FERTILITY PRESERVATION: Sun'iy tuxumdonlarni qurish va ulardan foydalanish". Ko'paytirish (Kembrij, Angliya). 158 (5): F15-F25. doi:10.1530 / REP-18-0536. ISSN  1741-7899. PMID  31075758.
  9. ^ Baliq, Binyamin; Abir, Ronit (2018 yil iyul). "Ayollar tug'ilishini saqlash: o'tmishi, hozirgi va kelajagi". Ko'paytirish. 156 (1): F11-F27. doi:10.1530 / REP-17-0483. ISSN  1470-1626. PMID  29581237.
  10. ^ Laronda, Monika M. (iyul 2020). "Urug'lantirish va gormonlarni tiklash uchun bioprostetik tuxumdonni muhandislik qilish". Termiogenologiya. 150: 8–14. doi:10.1016 / j.teriogenologiya.2020.01.021. PMID  31973967.
  11. ^ Ellenbogen, A .; Shavit, T .; Shalom-Paz, E. (2014). "IVM natijalari bilan solishtirish mumkin va IVF standarti bilan solishtirganda afzalliklarga ega bo'lishi mumkin". ObGyn-dagi faktlar, qarashlar va qarash. 6 (2): 77–80. ISSN  2032-0418. PMC  4086019. PMID  25009730.