Laboratoriedyrkede morkaker "vil transformere graviditetsforskning": Cambridge-teamet utvikler organoider eller mini placenta for å fremme kunnskap om dødfødsel og svangerskapsforgiftning

Forskere har dyrket "mini-morkaker" i et gjennombrudd som kan transformere forskning på de underliggende årsakene til spontanabort, dødfødsel og andre svangerskapsforstyrrelser. De små organoidene etterligner morkaken i de tidlige stadiene av første trimester og vil bli brukt til å forstå hvordan vevet utvikler seg i friske svangerskap, og hva som går galt når det feiler.

Minimorkakene er så mye som den ekte varen at de kan lure reseptfrie graviditetstester. "Hvis vi putter en graviditetspinne inn i mediet fra organoidene, står det "gravid"," sa Ashley Moffett, en seniorforsker i teamet og professor i reproduktiv immunologi ved Cambridge University.

Naturlig menneskelig morkake. Lab-produserte organoider kan fungere som ekte morkaker i første trimester, sier forskere. Fotografi: Francisco Kjolseth/AP

I et sunt svangerskap vokser morkaken og fester seg til livmorveggen der den gir oksygen og næringsstoffer til babyen, mens du fjerner avfall fra fosterets blod. Det skiller også ut hormoner til moren.

Graviditeter kan mislykkes når embryoet ikke implanteres ordentlig i livmoren og morkaken ikke fester seg som den skal. Å forstå hva som går galt i disse tilfellene har vært vanskelig å undersøke fordi forskerne ikke har morkaker å studere, og morkakene til andre dyr er for forskjellige til å gjøre meningsfulle sammenligninger.

"Vi kan nå begynne å gjøre eksperimenter på hvordan morkakeutviklingen skjer i livmormiljøet," sa Moffett.

Cambridge-teamet dyrket organoidene i laboratoriet deres ved å bruke celler fra bladlignende strukturer kalt villi som finnes i placentavev. Cellene organiserte seg i flercellede strukturer som er i stand til å skille ut proteiner og hormoner som påvirker metabolismen til moren under graviditeten.

Organoidene varierer i størrelse fra en tiendedel av en millimeter til en halv millimeter. De kan fryses og lagres og deretter tines ut ved behov.

Forskere ønsker å bruke organoidene til å studere noen av de vanligste svangerskapsforstyrrelsene, som svangerskapsforgiftning, dødfødsel og vekstbegrensning. Men de laboratoriedyrkede minimorkakene vil også hjelpe forskere å forstå hvordan visse infeksjoner påvirker ufødte babyer.

Utbrudd av Zika-virus har vært knyttet til unormal hjerneutvikling hos babyer født av kvinner med infeksjonen, men det er ikke klart hvordan viruset krysser morkaken når det svært lignende dengue-viruset ikke gjør det.

Annet arbeid vil undersøke hormonene og proteinene som skilles ut av organoidene når de vokser, med tanke på å identifisere stoffer som kan gi et tidlig varsel om at morkaken ikke fungerer som den skal. «Disse kvinnene kunne følges tettere," sa Moffett. Detaljer om forskningen er publisert i så neste trinn er å redusere kostnadene ved å generere elektrisitet fra solens varme med den ekstra fordelen av null klimagassutslipp.

Margherita Turco, hovedforfatter av forskningen, sa: "Morkaken er helt avgjørende for å støtte babyen når den vokser inne i moren. Når det ikke fungerer som det skal, kan det føre til alvorlige problemer, fra svangerskapsforgiftning til spontanabort, med umiddelbare og livslange konsekvenser for både mor og barn.»

Minimorkakene kan også brukes til å sjekke sikkerheten til nye medisiner tatt tidlig i svangerskapet, og kaste lys over hvordan kromosomavvik kan forstyrre en babys normale utvikling. Videre kan morkakene gi stamcelleterapi for sviktende graviditeter, sa forskerne.