Изучение менструации: проблема, которую не могли решить даже самые сложные лабораторные инструменты
На протяжении десятилетий изучение менструации представляло собой проблему, которую не могли решить даже самые сложные лабораторные инструменты: большинство лабораторных животных просто не менструируют. Хотя менструация затрагивает примерно половину населения планеты на протяжении значительной части их жизни, наше понимание её биологии — и связанных с ней заболеваний — остаётся удивительно ограниченным. Но ситуация начинает меняться.
Группа учёных из Гарвардского университета с помощью генной инженерии создала мышей, у которых наблюдаются менструальные циклы, удивительно похожие на человеческие. Эти генетически модифицированные мыши не просто имитируют процесс — у них происходит полноценное отторжение слизистой оболочки матки, что является биологической особенностью, которую ранее выполняли лишь некоторые виды, включая человека, некоторых приматов и несколько видов летучих мышей.
Перспективы для репродуктивной медицины
Последствия этого открытия могут иметь далеко идущие последствия для репродуктивной медицины, особенно в отношении таких состояний, как эндометриоз, аденомиоз и обильные менструальные кровотечения, которые остаются одними из наименее изученных, но наиболее распространённых гинекологических заболеваний.
«У нас никогда не было надёжной, генетически управляемой модели млекопитающих для изучения менструации, пока не появились эти мыши», — сказала доктор Кара Маккинли, биолог-репродуктолог и ведущий автор исследования. «Это было фундаментальным препятствием в понимании того, как выглядит нормальная менструация — и что происходит, когда что-то идёт не так».
Хотя исследователи уже давно полагаются на искусственно вызванную гормонами псевдобеременность у грызунов, чтобы имитировать некоторые аспекты менструального цикла, таким моделям не хватало ключевых особенностей настоящей менструации, таких как полное разрушение и регенерация эндометрия.
Новая модель менструации
В 2016 году открытие, что африканская иглистая мышь естественным образом менструирует, вызвало волнение в этой области, но хрупкость животного и ограниченные генетические инструменты делали его непрактичным для крупномасштабных исследований.
Новая модель, разработанная в Гарварде, меняет ситуацию. С помощью хемогенетического подхода учёные ввели рецептор, активируемый лекарством, который заставляет клетки эндометрия мыши реагировать на кальций — критический сигнал при менструации у человека.
При повышении уровня прогестерона этот триггер инициировал то, что исследователи описывают как «контролируемое, обратимое менструальноподобное событие», продолжающееся несколько дней. Гистологический анализ подтвердил наличие кровотечения, расширения кровеносных сосудов и паттернов экспрессии генов, которые близко соответствуют тем, что наблюдаются в менструальной жидкости человека.
Более полная модель менструации
Прогресс, описанный в препринте, опубликованном на bioRxiv, предлагает исследователям новый взгляд на пространственную и клеточную организацию менструации. Используя пространственную транскриптомику отдельных клеток, команда наблюдала поразительное расположение клеток эндометрия перед отторжением. Молодые, регенерирующие клетки окружали скопления более старых, дегенерирующих клеток, что позволяет предположить, что менструация — это не хаотический распад, а тщательно спланированный биологический процесс.
«Эта кольцевая структура может фактически защищать матку во время отторжения», — сказал Чагри Чевирм, соавтор исследования. «Это похоже на то, как ткань готовится изнутри».
Некоторые особенности человеческой менструации всё ещё отсутствуют у мышей — например, не формируются спиральные артерии, которые играют ключевую роль в кровоснабжении эндометрия человека. Но исследователи говорят, что совпадение экспрессии генов на 31% с образцами менструальной жидкости человека — по сравнению с 12%, ожидаемыми случайно — делает эту модель наиболее перспективной платформой для изучения молекулярных механизмов, лежащих в основе менструального здоровья и заболеваний.
Борьба с давним гендерным разрывом в науке
Создание менструирующей мыши также представляет собой более широкий сдвиг в биомедицинских исследованиях, где репродуктивное здоровье женщин — десятилетиями недофинансируемое и малоизученное — наконец получает заслуженное внимание.
«Речь идёт не только о менструации, — сказала доктор Элисон Кольмрайер, учёный-репродуктолог из Университета Эмори, которая не участвовала в исследовании. — Речь идёт об инструментах для изучения женского репродуктивного здоровья с той же строгостью и точностью, которые мы применяем к другим системам».
Такие инструменты будут иметь важное значение, поскольку эта область будет развиваться. Результаты команды, хотя и убедительны, всё ещё ожидают экспертной оценки. Но если они будут подтверждены, эта модель может помочь разобраться, почему некоторые люди страдают от изнурительных менструальных симптомов, а другие — нет, открывая путь к более справедливому и эффективному уходу.