Ученые создали биоэлектронную вагину, которая поможет тестировать лекарства

Ученые разработали первую в мире "вагину на чипе". Это небольшое биоэлектронное устройство содержит живые человеческие клетки и воспроизводит клеточную среду внутри вагинального канала.

• Ученые обнаружили необычный способ очистить воду от токсинов

Детали

Добавив бактерии к устройству, удачно названному Vagina Chip, исследователи могут изучить, как разные микробы влияют на здоровье влагалища. С помощью устройства ученые также могут проверить, как различные препараты и пробиотики изменяют состав вагинального микробиома. Один из разработчиков электронной вагины Гаутам Махаджан отметил:

Вагинальный микробиом играет важную роль в регулировании влагалищного здоровья и заболеваний, а также оказывает большое влияние на внутриутробное здоровье. Наша "вагина на чипе" предлагает привлекательное решение для изучения взаимодействия между хозяином и микробиомом, и ускорения разработки потенциальных пробиотиков, работающих путем введения полезных бактерий во влагалище.

Устройство Vagina Chip имеет длину всего 2,54 сантиметра и содержит донорские клетки двух женщин. Клетки были собраны из подложки влагалища и соединительной ткани, проходящей под подкладкой. Эти два типа клеток расположены с обеих сторон от проницаемой мембраны, которая повторяет трехмерную структуру стенки влагалища. Ученые позволили этим клеткам размножаться в течение пяти дней в устройстве, прежде чем добавить половой гормон эстрадиол (форма эстрогена).

Команда уже провела несколько тестов с бактериями, обычно встречающимися во влагалище, а именно с несколькими штаммами бактерий Lactobacillus. Исследователи обнаружили, что бактерии Lactobacillus успешно производили молочную кислоту во влагалищном чипе, таким образом снижая pH внутренней ткани. Здоровое влагалище обычно имеет рН 4,5 или меньше, что означает, что оно кислотное, и эта кислотность помогает предотвратить рост вредных бактерий, которые могут вызвать заболевание. Кроме того, добавление бактерий Lactobacillus уменьшило количество воспалительных молекул, циркулирующих в тканях.

Проведя эксперименты с "хорошими" бактериями, исследователи сделали то же с "плохими" бактериями, то есть ошибками, связанными с бактериальным вагинозом (БВ) – распространенной вагинальной инфекцией, вызванной чрезмерным разрастанием специфических бактерий. Эти микроорганизмы включают Gardnerella vaginalis, Prevotella bivia и Atopobium vaginae. Когда все три бактерии были введены в биоэлектронную вагину, они вызвали повышение рН устройства вместе с количеством воспалительных молекул и поврежденных влагалищных клеток.

БВ повышает риск заболеваний, передающихся половым путем, таких как хламидиоз и гонорея, которые могут отрицательно повлиять на будущую фертильность, вызывая вредное воспаление. Если БВ развился во время беременности, он повышает риск того, что ребенок родится преждевременно или с низким весом. Новая "вагина на чипе" может помочь ученым разработать новые и лучшие методы лечения бактериального вагиноза.

Чип предлагает преимущество перед тестированием терапии на лабораторных животных, таких как мыши, чьи влагалищные микробиомы значительно отличаются от человеческих. Кроме того, исторически разработчикам лекарства было трудно привлекать пациентов для испытаний лечения БВ, частично из-за беспокойства пациентов о безопасности.

При этом новая разработка имеет свои ограничения, поэтому она не может полностью охватить все факторы, влияющие на вагинальный микробиом человека. Но Vagina Chip – хороший первый шаг к дальнейшим исследованиям.

Ранее мы сообщали, что исследователи из Корейского института передовых технологий совместно с Университетом Иллинойса представили робота, который может перемещаться потолком и стенами.