"אטלס" חדש של השחלה האנושית מספק תובנות שיכולות להוביל לטיפולים המשחזרים את ייצור ההורמונים השחלתיים ואת היכולת להביא ילדים לעולם הקשורים ביולוגית, על פי מהנדסי אוניברסיטת מישיגן.
הבנה עמוקה יותר זו של השחלה פירושה שחוקרים יכולים ליצור שחלות מלאכותיות במעבדה באמצעות רקמות שנשמרו והוקפאו לפני החשיפה לטיפולים רפואיים רעילים כגון כימותרפיה והקרנות. נכון לעכשיו, מנתחים יכולים להשתיל רקמת שחלה קפואה בעבר כדי לשחזר באופן זמני את ייצור ההורמונים והביציות. עם זאת, זה לא עובד לאורך זמן מכיוון שכל כך מעט זקיקים – המבנים שמייצרים הורמונים ונושאים ביציות – שורדים באמצעות השתלה מחדש, אומרים החוקרים.
האטלס החדש חושף את הגורמים המאפשרים לזקיק להתבגר, שכן רוב הזקיקים נובלים מבלי לשחרר הורמונים או ביצית. באמצעות כלים חדשים שיכולים לזהות אילו גנים מתבטאים ברמת תא בודד בתוך רקמה, הצוות הצליח להתבונן בזקיקים של השחלות הנושאים את מבשרי הביציות הבלתי בשלות, המכונה ביציות.
"כעת, כשאנחנו יודעים אילו גנים מתבטאים בביציות, אנחנו יכולים לבדוק אם השפעה על הגנים האלה עלולה לגרום ליצירת זקיק תפקודי. זה יכול לשמש ליצירת שחלה מלאכותית שיכולה בסופו של דבר להיות מושתלת בחזרה לתוך הגוף", אמרה אריאלה שיקאנוב, פרופסור חבר להנדסה ביו-רפואית ב-UM ומחבר מקביל של המחקר החדש ב התקדמות המדע.
רוב הזקיקים, הנקראים זקיקים ראשוניים, נשארים רדומים וממוקמים בשכבה החיצונית של השחלה, הנקראת קליפת המוח. חלק קטן מהזקיקים הללו מופעלים מעת לעת ונודדים לתוך השחלה, לאזור המכונה מאגר הגידול. רק מעטים מאותם זקיקים גדלים ממשיכים לייצר ביציות בוגרות המשתחררות לחצוצרה.
עם היכולת להנחות את התפתחות הזקיקים ולכוון את הסביבה השחלתית, הצוות מאמין שרקמת שחלה מהונדסת יכולה לתפקד הרבה יותר זמן מאשר רקמה מושתלת ללא שינוי. משמעות הדבר היא שלמטופלים יהיה חלון פוריות ארוך יותר וכן תקופה ארוכה יותר בה גופם מייצר הורמונים המסייעים לווסת את המחזור החודשי ותומכים בבריאות השרירים, השלד, המינית והלב וכלי הדם.
"אנחנו לא מדברים על שימוש באם פונדקאית, או הזרעה מלאכותית", אמר ג'ון ז' לי, יו"ר עמית של המחלקה לרפואה חישובית וביואינפורמטיקה של UM ומחבר שותף למחקר. "הקסם שאנו עובדים לקראתו הוא היכולת להפעיל תא לא בוגר לבגרות, אבל בלי לדעת אילו מולקולות מניעה את התהליך הזה, אנחנו עיוורים".
הצוות של UM השתמש בטכנולוגיה חדשה יחסית, הנקראת transcriptomics מרחבית, כדי לעקוב אחר כל פעילות הגנים – והיכן היא מתרחשת – בדגימות רקמה. הם עושים זאת על ידי קריאת גדילי RNA, שהם כמו הערות שנלקחו מגדיל ה-DNA, וחושפים אילו גנים נקראים. בעבודה עם ארגון לרכישת איברים, חוקרי UM ביצעו רצף RNA של שחלות מחמש תורמות אנושיות.
"זו הייתה הפעם הראשונה שבה יכולנו למקד לזקיקי שחלות וביציות ולבצע ניתוח שעתוק, המאפשר לנו לראות אילו גנים פעילים", אמר שיקאנוב.
"רוב זקיקי השחלות, שכבר נמצאים בלידה, לעולם אינם נכנסים למאגר הגידול ובסופו של דבר משמידים את עצמם. הנתונים החדשים הללו מאפשרים לנו להתחיל לבנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך ביצית טובה-;מה קובע איזה זקיק הולך לגדול, לבייץ, להיות מופרי ולהיות תינוק".
העבודה של UM היא חלק מפרויקט Human Cell Atlas, המבקש ליצור "מפות של כל התאים השונים, המאפיינים המולקולריים שלהם והיכן הם ממוקמים, כדי להבין איך גוף האדם פועל ומה משתבש במחלה".
שיקנוב, לי ו-UM משתפי פעולה כגון סו חממוד, פרופסור חבר לגנטיקה אנושית ואורולוגיה של ה-UM, ממפים חלקים אחרים של מערכת הרבייה הנשית, כולל הרחם, החצוצרות והשחלות. תורמים נוספים כוללים את אנדריאה סוזן קוליהסה ג'ונס, לשעבר מ-UM וכיום באוניברסיטת דיוק, וד. פורד האנום, עוזרת מחקר סטודנטית לתואר שני ב-UM בביואינפורמטיקה.
המחקר מומן חלקית על ידי יוזמת צ'אן צוקרברג. תמיכה כספית נוספת ניתנה על ידי המכונים הלאומיים לבריאות.
