ข่าว | เซลล์อสุจิที่พิมพ์แบบ 3 มิติอาจพลิกโฉมการรักษาภาวะมีบุตรยากในผู้ชาย
ในห้องปฏิบัติการของมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบีย (UBC) ในแคนาดา งานวิจัยที่ดูราวกับนิยายวิทยาศาสตร์กำลังค่อย ๆ เข้าใกล้ความเป็นจริง ดร. Ryan Flannigan ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิทยาการระบบทางเดินปัสสาวะและผู้เชี่ยวชาญด้านเวชศาสตร์การเจริญพันธุ์ในผู้ชาย พร้อมทีมงาน กำลังพยายามใช้เทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3 มิติเพื่อสร้างเซลล์อสุจิ ซึ่งอาจมอบความเป็นไปได้ที่ไม่เคยมีมาก่อนแก่ผู้ชายที่ปัจจุบันไม่มีโอกาสเป็นบิดาทางชีวภาพ
ดร. Flannigan กล่าวว่า “เรากำลังท้าทายแนวทางการแพทย์ที่มีอยู่ ทุกวันผมพบผู้ป่วยภาวะไม่มีอสุจิจากความผิดปกติของการสร้างอสุจิ (NOA) ซึ่งหลายรายยังไม่มีทางเลือกในการรักษา สิ่งนี้ทำให้เราต้องคิดทบทวนปัญหาอย่างถึงรากและค้นหาความก้าวหน้า”
ภาวะมีบุตรยากในผู้ชาย: ครึ่งหนึ่งของปัญหาที่ถูกมองข้าม
คู่สมรสวัยเจริญพันธุ์ทั่วโลกราว 15% ประสบความยากลำบากในการตั้งครรภ์ และปัจจัยฝ่ายชายคิดเป็นมากกว่าครึ่งของกรณีทั้งหมด ในภาวะมีบุตรยากในผู้ชายรูปแบบที่รุนแรงที่สุดรูปแบบหนึ่ง คือภาวะไม่มีอสุจิจากความผิดปกติของการสร้างอสุจิ (NOA) อัณฑะสร้างอสุจิได้น้อยมากหรือแทบไม่ได้เลย
แม้แต่การเก็บอสุจิจากอัณฑะแบบจุลศัลยกรรม (mTESE) ก็สำเร็จเพียงราวครึ่งหนึ่งของกรณี ดร. Flannigan กล่าวว่า “ความสำเร็จขึ้นอยู่กับการค้นหาบริเวณเล็กมากที่สามารถสร้างอสุจิได้ท่ามกลางเซลล์หลายพันล้านเซลล์ในอัณฑะ ผู้ชายบางรายอาจไม่มีอสุจิเลยจริง ๆ ดังนั้นเราจึงต้องสร้างเทคโนโลยีที่มอบโอกาสเป็นบิดาทางชีวภาพแก่ผู้ป่วยเหล่านี้ได้”
การพิมพ์เซลล์อัณฑะแบบ 3 มิติเพื่อสร้างโรงงานผลิตอสุจิในห้องปฏิบัติการ
ทีมวิจัยใช้การพิมพ์ชีวภาพแบบ 3 มิติเพื่อสร้างโครงสร้างเซลล์ของเนื้อเยื่ออัณฑะมนุษย์ขึ้นใหม่ พวกเขาไม่ได้พิมพ์เพียงเซลล์ แต่ยังพิมพ์สภาพแวดล้อมจุลภาคที่ซับซ้อนซึ่งจำลองหลอดสร้างอสุจิ อันเป็นบริเวณที่อสุจิพัฒนา
ดร. Flannigan อธิบายว่า “การสร้างอสุจิไม่ใช่กระบวนการของเซลล์เดียว แต่เป็นกระบวนการซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสและการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์มากกว่า 20 ชนิด เราไม่ได้เพียงเพาะเลี้ยงเซลล์ แต่กำลังสร้างสภาพแวดล้อม”
ทีมงานพัฒนาแบบจำลองที่เลียนแบบชีวภาพอย่างสูงซึ่งพิมพ์แบบ 3 มิติ เพื่อรองรับสเต็มเซลล์อัณฑะของมนุษย์ ด้วยการควบคุมปัจจัยการเจริญเติบโตและสารอาหาร พวกเขากำลังพยายามชักนำให้เซลล์เหล่านี้เปลี่ยนแปลงเป็นอสุจิที่โตเต็มที่
ความร่วมมือวิจัยข้ามสาขา: เปลี่ยนนิยายวิทยาศาสตร์ให้เป็นจริง
ดร. Flannigan เน้นย้ำว่า “งานวิจัยนี้ไม่อาจก้าวหน้าได้หากปราศจากความร่วมมือข้ามสาขา” ทีมงานของเขาครอบคลุมชีววิทยาเชิงคำนวณ การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ เวชศาสตร์การเจริญพันธุ์ วิศวกรรมวัสดุ และสาขาอื่น ๆ
นักวิจัย UBC ดร. Faraz Hach และดร. Geoffrey Schiebinger ช่วยวิเคราะห์ข้อมูลการหาลำดับเซลล์เดี่ยวและระบุเส้นทางการแสดงออกของยีนในระยะต่าง ๆ ของการเปลี่ยนแปลง “เราต้องเข้าใจว่าสัญญาณใดจำเป็นในแต่ละระยะ เพื่อนำสเต็มเซลล์ไปทีละขั้นจนกลายเป็นอสุจิ”
ทีมยังร่วมงานกับดร. Stephanie Willerth จากมหาวิทยาลัยวิกตอเรีย เพื่อพัฒนาหมึกชีวภาพที่ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการพิมพ์และความเข้ากันได้ของเซลล์ “หมึกชีวภาพต้องทำได้มากกว่าการพิมพ์ แต่ต้องรองรับการเจริญเติบโตของเซลล์ การส่งสัญญาณ และการพัฒนาโครงสร้างด้วย”
การแพทย์แม่นยำ: การรักษาภาวะมีบุตรยากในอนาคตจะไม่ใช้แนวทางเดียวกับทุกคน
ดร. Flannigan กล่าวว่า “สรีรวิทยาระดับโมเลกุลของผู้ป่วยแต่ละคนมีเอกลักษณ์ ดังนั้นการรักษาภาวะมีบุตรยากในอนาคตต้องปรับให้เหมาะกับแต่ละบุคคล ไม่ใช่ใช้แนวทางเดียวกับทุกคน”
งานวิจัยของทีมแสดงให้เห็นว่า ในผู้ป่วยภาวะไม่มีอสุจิบางราย ปัญหาอยู่ที่เซลล์ค้ำจุนทำงานผิดปกติ ไม่ใช่สเต็มเซลล์เอง “หากเราซ่อมแซมเซลล์ค้ำจุนเหล่านั้นหรือให้สัญญาณที่เหมาะสม เราอาจกระตุ้นเซลล์ที่ก่อนหน้านี้ไม่สามารถสร้างอสุจิได้”
ดังนั้น การรักษาในอนาคตอาจไม่เพียงสร้างอสุจิขึ้นใหม่ แต่ยังปรับให้เข้ากับภาวะของผู้ป่วยแต่ละราย เพื่อนำการแพทย์แม่นยำไปสู่การปฏิบัติจริง
การใช้ทางคลินิกยังห่างไกล แต่ความก้าวหน้ามอบความหวัง
เทคโนโลยีนี้ยังอยู่ในระยะทดลองเริ่มต้น และยังห่างไกลจากการใช้รักษาในมนุษย์ ดร. Flannigan ยอมรับว่ายังต้องการเงินทุนเพิ่มเติม การศึกษาความปลอดภัยทางชีวภาพที่ซับซ้อนขึ้น ตลอดจนการทบทวนด้านจริยธรรมและกฎระเบียบ
“แต่เรามีเป้าหมายชัดเจน คือให้เทคโนโลยีนี้ช่วยผู้ป่วยที่การแพทย์ปัจจุบันยังไม่มีทางเลือกได้ในที่สุด”
ระหว่างทาง ทีมงานจะยังคงค้นหากลไกระดับโมเลกุลเบื้องหลังภาวะมีบุตรยากในผู้ชาย และเปิดแนวทางใหม่สำหรับการวิจัย
แหล่งที่มาของเรื่อง:
รวบรวมจากออนไลน์
เมื่อส่งแบบฟอร์ม คุณยอมรับ นโยบายความเป็นส่วนตัว เพื่อให้เราประมวลผลข้อมูลติดต่อและข้อมูลคำปรึกษาที่คุณให้ไว้ และยอมรับ ข้อกำหนดในการให้บริการ และยินยอมให้เราติดต่อคุณเกี่ยวกับการสอบถามนี้
ข่าว | เซลล์อสุจิที่พิมพ์แบบ 3 มิติอาจพลิกโฉมการรักษาภาวะมีบุตรยากในผู้ชาย
ข่าว | เซลล์อสุจิที่พิมพ์แบบ 3 มิติอาจพลิกโฉมการรักษาภาวะมีบุตรยากในผู้ชาย
ในห้องปฏิบัติการของมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบีย (UBC) ในแคนาดา งานวิจัยที่ดูราวกับนิยายวิทยาศาสตร์กำลังค่อย ๆ เข้าใกล้ความเป็นจริง ดร. Ryan Flannigan ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิทยาการระบบทางเดินปัสสาวะและผู้เชี่ยวชาญด้านเวชศาสตร์การเจริญพันธุ์ในผู้ชาย พร้อมทีมงาน กำลังพยายามใช้เทคโนโลยีการพิมพ์แบบ 3 มิติเพื่อสร้างเซลล์อสุจิ ซึ่งอาจมอบความเป็นไปได้ที่ไม่เคยมีมาก่อนแก่ผู้ชายที่ปัจจุบันไม่มีโอกาสเป็นบิดาทางชีวภาพ
ดร. Flannigan กล่าวว่า “เรากำลังท้าทายแนวทางการแพทย์ที่มีอยู่ ทุกวันผมพบผู้ป่วยภาวะไม่มีอสุจิจากความผิดปกติของการสร้างอสุจิ (NOA) ซึ่งหลายรายยังไม่มีทางเลือกในการรักษา สิ่งนี้ทำให้เราต้องคิดทบทวนปัญหาอย่างถึงรากและค้นหาความก้าวหน้า”
ภาวะมีบุตรยากในผู้ชาย: ครึ่งหนึ่งของปัญหาที่ถูกมองข้าม
คู่สมรสวัยเจริญพันธุ์ทั่วโลกราว 15% ประสบความยากลำบากในการตั้งครรภ์ และปัจจัยฝ่ายชายคิดเป็นมากกว่าครึ่งของกรณีทั้งหมด ในภาวะมีบุตรยากในผู้ชายรูปแบบที่รุนแรงที่สุดรูปแบบหนึ่ง คือภาวะไม่มีอสุจิจากความผิดปกติของการสร้างอสุจิ (NOA) อัณฑะสร้างอสุจิได้น้อยมากหรือแทบไม่ได้เลย
แม้แต่การเก็บอสุจิจากอัณฑะแบบจุลศัลยกรรม (mTESE) ก็สำเร็จเพียงราวครึ่งหนึ่งของกรณี ดร. Flannigan กล่าวว่า “ความสำเร็จขึ้นอยู่กับการค้นหาบริเวณเล็กมากที่สามารถสร้างอสุจิได้ท่ามกลางเซลล์หลายพันล้านเซลล์ในอัณฑะ ผู้ชายบางรายอาจไม่มีอสุจิเลยจริง ๆ ดังนั้นเราจึงต้องสร้างเทคโนโลยีที่มอบโอกาสเป็นบิดาทางชีวภาพแก่ผู้ป่วยเหล่านี้ได้”
การพิมพ์เซลล์อัณฑะแบบ 3 มิติเพื่อสร้างโรงงานผลิตอสุจิในห้องปฏิบัติการ
ทีมวิจัยใช้การพิมพ์ชีวภาพแบบ 3 มิติเพื่อสร้างโครงสร้างเซลล์ของเนื้อเยื่ออัณฑะมนุษย์ขึ้นใหม่ พวกเขาไม่ได้พิมพ์เพียงเซลล์ แต่ยังพิมพ์สภาพแวดล้อมจุลภาคที่ซับซ้อนซึ่งจำลองหลอดสร้างอสุจิ อันเป็นบริเวณที่อสุจิพัฒนา
ดร. Flannigan อธิบายว่า “การสร้างอสุจิไม่ใช่กระบวนการของเซลล์เดียว แต่เป็นกระบวนการซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับการสัมผัสและการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์มากกว่า 20 ชนิด เราไม่ได้เพียงเพาะเลี้ยงเซลล์ แต่กำลังสร้างสภาพแวดล้อม”
ทีมงานพัฒนาแบบจำลองที่เลียนแบบชีวภาพอย่างสูงซึ่งพิมพ์แบบ 3 มิติ เพื่อรองรับสเต็มเซลล์อัณฑะของมนุษย์ ด้วยการควบคุมปัจจัยการเจริญเติบโตและสารอาหาร พวกเขากำลังพยายามชักนำให้เซลล์เหล่านี้เปลี่ยนแปลงเป็นอสุจิที่โตเต็มที่
ความร่วมมือวิจัยข้ามสาขา: เปลี่ยนนิยายวิทยาศาสตร์ให้เป็นจริง
ดร. Flannigan เน้นย้ำว่า “งานวิจัยนี้ไม่อาจก้าวหน้าได้หากปราศจากความร่วมมือข้ามสาขา” ทีมงานของเขาครอบคลุมชีววิทยาเชิงคำนวณ การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ เวชศาสตร์การเจริญพันธุ์ วิศวกรรมวัสดุ และสาขาอื่น ๆ
นักวิจัย UBC ดร. Faraz Hach และดร. Geoffrey Schiebinger ช่วยวิเคราะห์ข้อมูลการหาลำดับเซลล์เดี่ยวและระบุเส้นทางการแสดงออกของยีนในระยะต่าง ๆ ของการเปลี่ยนแปลง “เราต้องเข้าใจว่าสัญญาณใดจำเป็นในแต่ละระยะ เพื่อนำสเต็มเซลล์ไปทีละขั้นจนกลายเป็นอสุจิ”
ทีมยังร่วมงานกับดร. Stephanie Willerth จากมหาวิทยาลัยวิกตอเรีย เพื่อพัฒนาหมึกชีวภาพที่ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการพิมพ์และความเข้ากันได้ของเซลล์ “หมึกชีวภาพต้องทำได้มากกว่าการพิมพ์ แต่ต้องรองรับการเจริญเติบโตของเซลล์ การส่งสัญญาณ และการพัฒนาโครงสร้างด้วย”
การแพทย์แม่นยำ: การรักษาภาวะมีบุตรยากในอนาคตจะไม่ใช้แนวทางเดียวกับทุกคน
ดร. Flannigan กล่าวว่า “สรีรวิทยาระดับโมเลกุลของผู้ป่วยแต่ละคนมีเอกลักษณ์ ดังนั้นการรักษาภาวะมีบุตรยากในอนาคตต้องปรับให้เหมาะกับแต่ละบุคคล ไม่ใช่ใช้แนวทางเดียวกับทุกคน”
งานวิจัยของทีมแสดงให้เห็นว่า ในผู้ป่วยภาวะไม่มีอสุจิบางราย ปัญหาอยู่ที่เซลล์ค้ำจุนทำงานผิดปกติ ไม่ใช่สเต็มเซลล์เอง “หากเราซ่อมแซมเซลล์ค้ำจุนเหล่านั้นหรือให้สัญญาณที่เหมาะสม เราอาจกระตุ้นเซลล์ที่ก่อนหน้านี้ไม่สามารถสร้างอสุจิได้”
ดังนั้น การรักษาในอนาคตอาจไม่เพียงสร้างอสุจิขึ้นใหม่ แต่ยังปรับให้เข้ากับภาวะของผู้ป่วยแต่ละราย เพื่อนำการแพทย์แม่นยำไปสู่การปฏิบัติจริง
การใช้ทางคลินิกยังห่างไกล แต่ความก้าวหน้ามอบความหวัง
เทคโนโลยีนี้ยังอยู่ในระยะทดลองเริ่มต้น และยังห่างไกลจากการใช้รักษาในมนุษย์ ดร. Flannigan ยอมรับว่ายังต้องการเงินทุนเพิ่มเติม การศึกษาความปลอดภัยทางชีวภาพที่ซับซ้อนขึ้น ตลอดจนการทบทวนด้านจริยธรรมและกฎระเบียบ
“แต่เรามีเป้าหมายชัดเจน คือให้เทคโนโลยีนี้ช่วยผู้ป่วยที่การแพทย์ปัจจุบันยังไม่มีทางเลือกได้ในที่สุด”
ระหว่างทาง ทีมงานจะยังคงค้นหากลไกระดับโมเลกุลเบื้องหลังภาวะมีบุตรยากในผู้ชาย และเปิดแนวทางใหม่สำหรับการวิจัย
แหล่งที่มาของเรื่อง:
รวบรวมจากออนไลน์