האשך אחראי על ייצור הזרע ועל סינתזת הטסטוסטרון. הפרעות בהתפתחות האשך ובתפקודן מובילות להפרעות בהתפתחות המין (DSD) ועקרות גברית. כרגע לא בַּמַבחֵנָה קיימת מערכת למידול האשך.
ד"ר ניצן גונן, חוקרת המתמחה בתהליך קביעת מין עוברי, יחד עם תלמידות המחקר אביה סטופל, חלי לב וסתיו דהרי, הצליחה ליצור "אשכי מעבדה" שעשויים לקדם משמעותית את ההבנה של המנגנונים הכרוכים בקביעת מין. לספק פתרונות לאי פוריות גברית, המשפיעה על אחד מכל 12 גברים ברחבי העולם.
האשכים המלאכותיים המיוצרים במעבדתו של ד"ר גונן בפקולטה למדעי החיים של גודמן ובמכון לננוטכנולוגיה וחומרים מתקדמים באוניברסיטת בר-אילן, הם אורגנואידים באשכים – איברים זעירים ומלאכותיים המיוצרים מאשך עכבר אמיתי. התפתחות האורגנואידים התקדמה מאוד בעשור האחרון עם ההבנה שדגימה תאית דו-ממדית בַּמַבחֵנָה לא יכול לחקות התנהגות של איבר שלם. כיום כבר נוצרו אורגנואידים של המוח, הכליות, המעיים ואיברים אחרים. האורגנואידים האשכים שנוצרו על ידי קבוצתו של גונן מדמים מקרוב אשך טבעי.
האשכים המלאכותיים תורבו מתאי אשך לא בשלים שנדגמו מעכברים ביילוד. צוות המחקר הבין שהפרוצדורה הייתה הצלחה כאשר זיהו מבנים דמויי אבובות וארגון סלולרי הדומים מאוד לזה של in vivo אשך. מבנים צינוריים אלה מקבילים לצינוריות הזרע המרובות הנמצאות באשך הטבעי, שם מיוצר הזרע.
האורגנואידים תורבו בהצלחה בַּמַבחֵנָה למשך תשעה שבועות. זה נחשב לפרק זמן ארוך ויכול, תיאורטית, להיות מספיק זמן להשלמת תהליך ייצור הזרע והפרשת ההורמונים. בעכברים זה לוקח 34 ימים, כך שתוחלת החיים הארוכה יחסית של האורגנואידים עשויה לאפשר לתהליכים אלו להתרחש בַּמַבחֵנָה. ד"ר גונן עדיין לא יודע אם המודל הקיים אכן ייצר תאי זרע, אבל צוות המעבדה כבר הבחין בסימנים של תחילת המיוזה, תהליך שבו נוצרים גמטות. גמטות הן תאי רבייה, במקרה זה תאי זרע עם מחצית ממספר הכרומוזומים כמו בתא רגיל, ש"מחכים" להשלמת החצי השני מגמטה אחרת, במקרה זה ביצית, עם ההפריה.
אורגנואידים בדרך כלל דומים לאיברים בשלב העוברי. במקרה הזה החוקרים יצרו תנאים שאפשרו לאורגנואיד להתבגר במעבדה והראו שאפילו אשכים שגדלו מתאי עובר יכולים להתפתח ולהצמיח צינוריות זרע שקופות. הצוות לא הצליח בניסיונו לגדל אורגנואידים מאשכי עכברים בוגרים.
אשכים מלאכותיים הם מודל מבטיח למחקר בסיסי על התפתחות ותפקוד האשכים, שניתן לתרגם ליישומים טיפוליים להפרעות בהתפתחות המינית ובאי פוריות".
ד"ר ניצן גונן, חוקר
בעתיד היא מתכננת לייצר אורגנואידים באמצעות דגימות אנושיות. אשך המופק מתאי אדם, למשל, יכול לעזור לילדים המטופלים בסרטן, שעלול לפגוע ביכולתם לייצר זרע תפקודי. מכיוון שילדים צעירים מכדי לייצר זרע משלהם, ניתן להקפיא את הדגימות הללו ולהשתמש בהן בעתיד כדי להביא ילדים לעולם. החזון של גונן הוא לגדל אורגנואידים באשכים מביופסיות של ילדים חולי סרטן ובתקווה לגדל זרע פורה בַּמַבחֵנָה.
הממצא של מחקר זה פורסם לאחרונה ב- כתב העת הבינלאומי למדעי הביולוגיה.
