Oamenii de știință au creat primul model funcțional de măduvă osoasă umană capabil să producă sânge în laborator

Structura complexă a măduvei osoase

Măduva osoasă joacă un rol crucial în organism, fiind responsabilă pentru formarea tuturor celulelor sanguine. Când acest proces este perturbat, pot apărea afecțiuni grave, inclusiv leucemii. Un model de laborator care să replice cu acuratețe acest „atelier”  intern ar putea oferi noi perspective asupra bolilor și ar permite testarea tratamentelor fără a recurge la experimente pe animale.

O echipă de la Departamentul de Biomedicină și Spitalul Universitar Basel din Elveția a reușit să creeze acest model inovator, utilizând exclusiv celule umane. Cercetătorii au publicat rezultatele în revista științifică Cell Stem Cell.

În organism, măduva osoasă este un țesut extrem de specializat, format dintr-o rețea densă de celule osoase, vase de sânge, fibre nervoase și celule imune. Aceste componente comunică constant prin semnale chimice și mecanice. Complexitatea sa a făcut ca, până acum, majoritatea studiilor să se bazeze pe modele animale sau sisteme celulare simplificate.

Noua platformă încearcă să depășească aceste limitări prin imitarea unui microambient-cheie al măduvei, numit nișă endostală. Aceasta joacă un rol esențial în formarea de noi celule sanguine și a fost asociată cu mecanismele prin care unele cancere hematologice devin rezistente la tratament.

Procesul de creare a modelului

Pentru a construi noul model, cercetătorii au utilizat un schelet osos artificial din hidroxiapatită, un mineral prezent în mod natural în oase. Pe această structură au fost introduse celule stem pluripotente umane, capabile să se transforme în diverse tipuri celulare.

Prin pași de dezvoltare controlați, echipa a ghidat aceste celule să se diferențieze în multiple tipuri celulare specifice măduvei. Rezultatul a fost o structură care seamănă îndeaproape cu nișa endostală umană, atât din punct de vedere al arhitecturii, cât și al compoziției celulare.

Modelul creat este mai mare decât prototipurile anterioare, măsurând aproximativ opt milimetri în diametru și patru milimetri în grosime. Această dimensiune a permis menținerea formării de celule sanguine umane în laborator timp de mai multe săptămâni.

Cercetătorii subliniază că noul model poate completa datele obținute din studiile pe șoareci, mai ales când se investighează diferențele între mecanismele umane și cele animale. Inițiativa se înscrie și în eforturile de a reduce utilizarea animalelor în cercetare.

Platforma ar putea juca un rol important în dezvoltarea de medicamente, permițând observarea directă a efectelor unui tratament asupra unui microambient uman realist. Pentru screening-uri farmacologice extensive, sistemul ar trebui însă miniaturizat suplimentar.

Abonați-vă la ȘTIRILE ZILEI pentru a fi la curent cu cele mai noi informații.

ABONEAZĂ-TE