Изкуствен костен мозък отглежда кръвни стволови клетки
Последно: 14 януари 2014 г. в 00:05
Стволовите хемопоетични клетки в лабораторни условия няма да губят своите стволови свойства, ако се „произвеждат“ в полимерен аналог на костния мозък заедно с подкрепящите клетки и съответните белтъци.
Кръвните клетки, независимо еритроцити или имунни клетки, постоянно се обменят – на мястото на старите идват нови и това се случва за сметка на стволовите хемопоетични клетки. Тези стволови клетки често се оказват последна надежда за хора със заболявания на кръвта – например при болни от левкемия болните клетки може да се заменят със здрави с помощта на хемопоетични клетки от подходящ донор.
Но кръвните стволови клетки живеят в организма не сами по себе си, а в костния мозък, и начинът за тяхната диференциация зависи от това каква ниша заемат те в това убежище. Следователно, когато става дума за лечение на хемопоетични клетки, обикновено се подразбира трансплантация на костен мозък.
Това невинаги е възможно и не при всяка левкемия това ще бъде достатъчно. В такива случаи много биха помогнали стволови клетки, които да се отглеждат и размножават изкуствено, но за съжаление те силно зависят от костния мозък, без който тяхното развитие може да тръгне накъдето си иска, само не и по нужния път.
Самият костен мозък изглежда като пореста, гъбеста структура, в която буквално като в корабни докове се намират стволови клетки. Тук те не само са прикрепени към определено място и получават храна и кислород, но и активно обменят сигнални молекули с други клетки, които следят за съзряването на кръвните клетки.
Можем да си представим колко сложна структура представлява костният мозък, затова голямо уважение заслужава работата на Корнелия Ли-Тедик от Технологичния институт на Карлсруе (Германия) и колегите ѝ от Института „Макс Планк“ и други научни центрове на Германия.
Учените успели да създадат изкуствен костен мозък от специален полимерен хидрогел, който образувал същата гъбеста, пореста структура като на истински костен мозък. Клетъчната структура в него била създадена от мезенхимни стволови клетки от костен мозък и от пъпна връв и хемопоетични клетки от кръв от пъпна връв. В матрикса на изкуствения костен мозък били добавени белтъци, които в обикновения костен мозък служат като котви, задържащи стволовите клетки в техните „докове“.
Целта била да се накарат хемопоетичните клетки да се делят, давайки ново поколение стволови клетки, тоест тяхната популация да се поддържа сама. И както пишат учените в сп. Biomaterials, те успели в тази трудна задача. В такова изкуствено обкръжение хемопоетичните клетки не само се размножавали няколко дни, но и съхранявали своите стволови качества, тоест новите поколения също можели да се превръщат в специализирани кръвни клетки.
Голяма роля тук изиграли, първо, мезенхимните стволови клетки (очевидно покровителстващи стволовите), и второ, това, че клетките расли в триизмерната среда на изкуствената костномозъчна маса, а не във вид на плоска култура.
Очевидно важността на третото измерение за пълноценното съществуване на клетките е необходима не само когато „прилепваме“ някой изкуствен орган, но и за кръвните клетки, които след съзряване не образуват органи.
