米国の研究者は、妊娠中の母親と胎児の間の栄養素の分子交換を厳密に模倣する「プラセンタ・オン・チップ」を開発しました。 サラ・デュ と同僚 フロリダアトランティック大学 異なる胎盤細胞で両側で培養された水和繊維の複雑なネットワークによって分離された一対のマイクロ流体チャネルを使用してデバイスを作成しました。 このセットアップにより、チームは胎盤マラリアによって引き起こされる栄養交換の混乱を再現することができ、この病気の治療法を開発するための重要なステップになる可能性があります.
胎盤は、妊娠中に胎児とともに発達する器官です。 母体と発育中の胎児との間の栄養素、酸素、老廃物の交換を仲介する重要な役割を果たしています。 この交換に対する最も差し迫った脅威の中に胎盤マラリアがあります。 熱帯熱マラリア原虫、母親の赤血球に感染します。 胎児への栄養素の供給が途絶することにより、この病気は出生時体重の大幅な減少をもたらす可能性があり、最終的には毎年最大 200,000 人の新生児と 10,000 人の妊産婦が死亡しています。
胎盤の構造は複雑で、多くの異なる種類の細胞からなる多層構造と、母体と胎児の血液間の分子交換が行われる「絨毛樹」と呼ばれる枝分かれした血管が特徴です。 これらの構造は、寄生虫に感染した赤血球を閉じ込め、母体と胎児の間の栄養の流れを制限します。
これらの複雑な構造は、モデルを使用して再現するのが非常に困難です。 しかし、倫理的な制約により、妊娠中に感染した胎盤を簡単に検査することはできません。 その結果、この疾患の治療法はこれまで開発が特に困難であることが証明されてきました。 この課題に対処するために、Du のチームは新しいプラセンタ オン チップを開発しました。
デバイスは、分子栄養素が通過できるようにする丈夫なコラーゲン繊維の水和ネットワークを含む細胞外マトリックスゲルを中心にしています。 研究者たちは、母親の血液と直接相互作用する胎盤の外層に見られる栄養膜細胞のサンプルでゲルの片面を培養しました。 反対に、彼らは、胎児の血液と相互作用するヒトの臍帯静脈の内側を覆う細胞の培養を開発しました。
女性の健康における歴史的な失敗を正す
次に、このゲルを使用して、母親と胎児の血液を表す一対の共流マイクロ流体チャネルを分離しました。 この単純化されたセットアップを使用して、Du と同僚は、栄養膜細胞に面しているチャネル内の血液に感染させました。 熱帯熱マラリア原虫 そして、胎盤細胞によって発現される特定の分子を使用して、感染した血球がどのように表面に付着するかを観察しました。 その後、彼らは、ゲルバリアを通過するグルコースの移動が減少することを観察しました。これは、胎盤マラリアの重要な特徴を再現しています。
この成功した結果は、胎盤オンチップが胎盤マラリアや、おそらく他の種類の胎盤関連疾患を研究するための重要なリソースになる可能性があることを示しています. Du のチームは、病気がどのように進行するかを明確に把握することで、彼らのデバイスが最終的に新しい治療法につながり、最終的には毎年世界中で何千人もの命を救うことを期待しています.
研究者らは、 科学的なレポート.
