Hydrogélový implantát po zavedení do vajíčkovodov neprepustí spermie ani krv. Mohol by tak zabrániť vzniku a šíreniu endometriózy.
Ilustračný obrázok. Zdroj: iStockphoto.com
Výskumníci zo Švajčiarskeho federálneho technologického inštitútu v Zürichu (ETH Zürich) a švajčiarskeho inštitútu Empa vyvinuli implantát z hydrogélu, ktorý by mohol pomôcť predísť rozšírenému ochoreniu – endometrióze. Zároveň by sa dal využiť aj ako forma antikoncepcie.
Hydrogély sú špeciálne materiály tvorené polymérmi. Dokážu udržať vlhkosť tam, kde je to potrebné, a odstrániť ju, kde prekáža. Vďaka týmto unikátnym vlastnostiam a výhodnej cene nachádzajú uplatnenie v širokej škále oblastí bežného života. Používajú sa v kontaktných šošovkách, na uvoľnenie liečiv v tele, v hydratačných krémoch, na udržanie vlahy v pôde, na vyčistenie znečistenej vody alebo ako želírujúce a zahusťujúce látky.
Antikoncepcia a prevencia endometriózy v jednom
Výskumníci z ETH v Zürichu a z inštitútu Empa nedávno predstavili miniatúrny hydrogélový implantát, ktorý sa dá vložiť do vajíčkovodov žien a plniť by mal dve funkcie. Na jednej strane by mal pôsobiť ako antikoncepcia a na druhej strane má zabrániť vzniku a šíreniu endometriózy.
Hydrogélový implantát je výsledkom plodnej spolupráce výskumnej skupiny Inge Herrmannovej z Katedry strojárstva a procesného inžinierstva na ETH Zürich a v inštitúte Empa a gynekológa, ktorý mal veľký záujem o klinicky orientovaný výskum.
Vedci chceli pôvodne vyvinúť len antikoncepciu na báze hydrogélu. Neskôr zistili, že zablokovanie vajíčkovodov hydrogélom by mohlo zabrániť aj vzniku a šíreniu endometriózy.
Endometrióza
Endometrióza postihuje približne 10 percent všetkých žien. Lekári stále presne nevedia, ako a prečo táto choroba u niektorých žien prepukne. Ochorenie, ktoré sa týka žien v reprodukčnom veku, spôsobujú čiastočky maternice, zvanej endometrium, ktoré neodídu s menštruačnou krvou, ale usádzajú sa v tele.
Lekári dodnes nepoznajú príčinu vzniku endometriózy. Ochorenie má zrejme hormonálny pôvod. Zdroj: iStockphoto.com
Čiastočky maternice sa môžu zachytiť na pobrušnici, vaječníkoch, medzi pošvou a konečníkom alebo priamo na stene maternice, teda na akomkoľvek mieste brušnej dutiny, kde spôsobujú zápaly, bolesti a zrasty. Čiastočky reagujú na hormonálne zmeny, ku ktorým dochádza počas mesačného cyklu, najmä v období menštruácie.
Implantát úspešne blokuje vajíčkovody
Vedecký tím prišiel na spôsob, ako hydrogélovým implantátom úspešne zablokovať vajíčkovody. Implantát tak zabraňuje aj spätnému toku menštruačnej krvi. Svoje zistenia opísali v štúdii, ktorá bola nedávno uverejnená v časopise Advanced Materials. „Zistili sme, že implantát musí byť veľmi mäkký gél pripomínajúci materiál, z akého sú gumené medvedíky, ktorý len minimálne reaguje s tkanivom. Telo ho tak nebude vnímať ako cudzie teleso a neodvrhne ho,“ opísal fungovanie gélu Alexandre Anthis, prvý autor štúdie.
Výhodou hydrogélov je, že pri kontakte s vodou napučia. Len dvojmilimetrový implantát sa tak pomocou hysteroskopu, nástroja používaného na endoskopiu maternice, zavedie do vajíčkovodu, kde napučí na viac ako dvojnásobok svojej veľkosti. Hydrogél tu potom pôsobí ako prekážka, ktorá neprepustí spermie ani krv. Hydrogél je navyše rozložiteľný pomocou UV svetla.
Hydrogélový implantát pri kontakte s tekutinou napučí približne na dvojnásobok svojej veľkosti (šípka 1, vľavo) a dá sa ľahko a bezbolestne rozpustiť pomocou UV svetla alebo špeciálneho roztoku (šípka 2, vpravo). Zdroj: Empa. Grafika: Anthis a Herrmann, Advanced Materials, Wiley
Inovácia vďaka interdisciplinárnej spolupráci
Jednou z najväčších výziev bolo podľa Anthisa nájsť správnu rovnováhu medzi stabilitou a rozložiteľnosťou: „Chceli sme zabezpečiť, aby bol implantát kompatibilný, ale stabilný.“ Na tento účel výskumníci najprv vykonali experimenty ex vivo na ľudských vajíčkovodoch, ktoré boli odstránené napríklad v dôsledku rakoviny vaječníkov. V druhom kroku bol implantát vložený do prasaťa. Po troch týždňoch bol hydrogélový implantát stále na svojom mieste a nedošlo k žiadnej nežiaducej reakcii.
Výzvy do budúcnosti
V ďalšej fáze výskumu chcú vedci zistiť, ako sa bude hydrogélový implantát správať vo vajíčkovode počas dlhšieho obdobia a najmä počas aktivít, ako je šport. Ďalšou výzvou bude objasniť, či sa dá endometrióze v brušnej dutine predísť samotným zablokovaním vajíčkovodov. Na tento účel chcú výskumníci analyzovať súbory klinických údajov od pacientok s endometriózou.
Výskumníci spolu s ETH a Empa požiadali o patent. Tím teraz hľadá partnerov na spoluprácu v priemysle a na akademickej pôde, aby technológiu sprístupnil tým, ktorí ju najviac potrebujú.
(zh)
