Нова модель кісткового мозку людських клітин пропонує альтернативу експериментам на тваринах

«Кров'яна фабрика» нашого організму складається зі спеціалізованої тканини, що утворена кістковими клітинами, кровоносними судинами, нервами та іншими типами клітин. Тепер дослідникам вперше вдалося відтворити цю клітинну складність у лабораторії, використовуючи лише людські клітини. Нова система може зменшити необхідність проведення експериментів на тваринах для багатьох застосувань.

Кістковий мозок зазвичай працює тихо, у фоновому режимі. Він привертає увагу лише тоді, коли щось йде не так, наприклад, у разі раку крові. У таких випадках критично важливим стає точне розуміння того, як працює виробництво крові в нашому організмі і як цей процес порушується.

Зазвичай дослідження кісткового мозку значною мірою покладаються на тваринні моделі та надмірно спрощені клітинні культури в лабораторії. Зараз дослідники з кафедри біомедицини Базельського університету та Базельської університетської лікарні розробили реалістичну модель кісткового мозку, повністю створену з людських клітин. Ця модель може стати цінним інструментом не тільки для досліджень раку крові, але й для тестування ліків та, потенційно, для персоналізованих методів лікування, як повідомляє команда дослідників під керівництвом професора Івана Мартіна та доктора Андреса Гарсія Гарсія в журналі Cell Stem Cell.

---

Перегляньте записи:

---

Архітектура кісткового мозку та різноманітність клітин

Кістковий мозок не є однорідним, він складається з декількох спеціалізованих мікросередовищ, також відомих як «ніші». Одна ніша, яка є особливо важливою для кровотворення і пов'язана з резистентністю раку крові до терапії, розташована близько до поверхні кістки. Так звана ендостальна ніша включає кровоносні судини, кісткові клітини, нерви та імунні клітини. Дотепер не існувало моделі людського кісткового мозку, яка б включала всі ці клітинні компоненти.

Тепер дослідницька група успішно створила таку модель. Основою для цієї складної тканини стала штучна кісткова структура, виготовлена з гідроксиапатиту, природного компонента кісток і зубів. Група використовувала людські клітини, перепрограмовані в плюрипотентні стовбурові клітини за допомогою методів молекулярної біології. Ці штучно розроблені стовбурові клітини можуть продукувати різні спеціалізовані типи клітин залежно від сигналів, які вони отримують у своєму середовищі.

Дослідники інтегрували ці стовбурові клітини в штучну кісткову структуру і направляли їх через специфічні процеси диференціації, щоб відтворити широкий спектр типів клітин кісткового мозку відтворюваним і контрольованим способом. Подальший аналіз підтвердив, що ця тривимірна конструкція дуже схожа на ендостальну нішу людини і більша за попередні системи, маючи вісім міліметрів у діаметрі і чотири міліметри в товщині. Описана модель дозволила дослідникам підтримувати утворення крові людини в лабораторії протягом тижнів.

Крок до заміни деяких експериментів на тваринах

«Ми багато дізналися про те, як працює кістковий мозок, завдяки дослідженням на мишах. Однак наша модель наближає нас до біології людського організму. Вона може слугувати доповненням до багатьох експериментів на тваринах у дослідженні кровотворення як у здоровому, так і в хворому стані». — Професор Іван Мартін
Це відповідає зусиллям університету щодо заміни, скорочення та вдосконалення експериментів на тваринах, коли це можливо. У майбутньому ця система також може бути використана для розробки ліків. «Однак для цієї конкретної мети розмір нашої моделі кісткового мозку може бути занадто великим», — пояснює Андрес Гарсія Гарсія. Щоб паралельно тестувати кілька сполук і доз, модель потрібно мініатюризувати.

У довгостроковій перспективі також можливе використання моделі для визначення індивідуальних методів лікування раку крові, причому індивідуальні моделі кісткового мозку будуть створюватися з використанням клітин пацієнтів, щоб протестувати різні методи лікування і вибрати найефективніший для кожного пацієнта. Однак дослідники визнають, що для цього також необхідна подальша розробка.

---

ДЖЕРЕЛО: news-medical

---

На платформі Accemedin багато цікавого! Аби не пропустити — підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.