محققان در ایالات متحده یک "جفت روی یک تراشه" ساخته اند که از تبادل مولکولی مواد مغذی بین مادر و جنین در دوران بارداری به خوبی تقلید می کند. سارا دو و همکاران در دانشگاه فلوریدا آتلانتیک این دستگاه را با استفاده از یک جفت کانال میکروسیال، که توسط شبکه پیچیده‌ای از الیاف هیدراته کشت شده در هر طرف با سلول‌های جفتی مختلف جدا شده‌اند، ایجاد کرد. این راه‌اندازی تیم را قادر می‌سازد تا اختلالات در تبادل مواد مغذی ناشی از مالاریا جفتی را دوباره ایجاد کند و می‌تواند گامی کلیدی در جهت توسعه درمانی برای این بیماری باشد.
جفت عضوی است که در دوران بارداری در کنار جنین رشد می کند. این نقش حیاتی در میانجیگری تبادل مواد مغذی، اکسیژن و مواد زائد بین مادر و جنین در حال رشد او دارد. یکی از مهم‌ترین تهدیدها برای این تبادل، مالاریا جفتی است: بیماری ناشی از یک ارگانیسم تک سلولی انگلی به نام پلاسمودیوم فالسیپاروم، که گلبول های قرمز مادر را آلوده می کند. با ایجاد اختلال در تامین مواد مغذی به جنین، این بیماری می تواند منجر به کاهش شدید وزن هنگام تولد شود که در نهایت باعث مرگ 200,000 نوزاد و همچنین مرگ 10,000 مادر در سال می شود.
ساختار جفت بسیار پیچیده است: دارای ساختارهای چند لایه متشکل از انواع مختلف سلول، و همچنین رگ های خونی منشعب به نام "درختان پرز" که در آن تبادلات مولکولی بین خون مادر و جنین انجام می شود. این ساختارها می توانند گلبول های قرمز آلوده به انگل را به دام بیاندازند و جریان مواد مغذی را بین مادر و جنین محدود کنند.
این ساختارهای پیچیده به طور استثنایی برای بازتولید با استفاده از مدل ها چالش برانگیز هستند. اما محدودیت های اخلاقی نیز به این معنی است که جفت های آلوده را نمی توان به سادگی در طول بارداری بررسی کرد. در نتیجه، تا کنون ثابت شده است که درمان‌های این بیماری بسیار دشوار بوده است. برای مقابله با این چالش، تیم Du جفت جدید روی یک تراشه را توسعه دادند.
این دستگاه حول یک ژل ماتریکس خارج سلولی حاوی یک شبکه هیدراته از فیبرهای کلاژن سخت است که به مواد مغذی مولکولی اجازه عبور می دهد. محققان یک طرف ژل را با نمونه‌ای از سلول‌های تروفوبلاست موجود در لایه بیرونی جفت کشت دادند که مستقیماً با خون مادر در تعامل است. از طرف دیگر، آنها کشت سلول هایی را ایجاد کردند که داخل ورید ناف انسان را پوشانده و با خون جنین تعامل دارند.
اصلاح یک شکست تاریخی در سلامت زنان
سپس از این ژل برای جدا کردن یک جفت کانال میکروسیالی که خون مادر و جنین او را نشان می‌دهند، استفاده شد. با استفاده از این تنظیمات ساده، Du و همکارانش خون را در کانال رو به سلول های تروفوبلاست آلوده کردند. پلاسمودیوم فالسیپاروم و مشاهده کرد که چگونه سلول های خونی آلوده با استفاده از یک مولکول خاص بیان شده توسط سلول های جفت به سطح می چسبند. متعاقبا، آنها کاهش انتقال گلوکز را از طریق سد ژل مشاهده کردند: بازتولید یک ویژگی کلیدی مالاریا جفتی.
این نتیجه موفقیت‌آمیز نشان می‌دهد که جفت روی تراشه می‌تواند به منبعی حیاتی برای مطالعه مالاریا جفت و احتمالاً سایر انواع بیماری‌های مرتبط با جفت تبدیل شود. با ارائه دیدگاه روشنی از چگونگی گسترش بیماری، تیم Du امیدوار است که دستگاه آنها در نهایت بتواند به درمان‌های جدیدی منجر شود، که در نهایت ممکن است سالانه جان هزاران نفر را در سراسر جهان نجات دهد.
محققان یافته های خود را در گزارش علمی.
