Сделана первая успешная попытка создания искусственного костного мозга

Искусственный костный мозг, способный давать начало всем форменным элементам крови, был создан исследователями в лаборатории химической инженерии Мичиганского Университета.

тестовый баннер под заглавное изображение

Профессор Николай Котов, руководитель научной группы, объяснил, что клетки выращивают на трехмерном матриксе, который по своим свойствам схож со стромой красного костного мозга. В отличие от многих других биоинженерных конструктов, этот искусственный костный мозг не предназначен для имплантации человеку. Его задача – функционировать in vitro, производя необходимые многим пациентам с гематологическими расстройствами клетки крови.

Сообщается, что это первая успешная попытка создания искусственного костного мозга. На данный момент с его помощью можно получать гемопоэтические стволовые клетки и В-лимфоциты – клетки иммунной системы, продуцирующие антитела.

Гемопоэтические стволовые клетки впоследствии дают начало нескольким типам клеток кровеносной системы, в основном эритроцитам и лимфоцитам. Химиотерапевтические препараты могут подавлять функционирование костного мозга в организме пациента, делая его восприимчивым к всевозможным инфекциям. Новая разработка позволяет тестировать такие препараты, подбирая их наиболее безопасные концентрации до начала клинических испытаний с участием людей.

Основной сложностью в создании искусственного костного мозга была разработка подходящего трехмерного матрикса с необходимыми свойствами и определенными размерами пор. Матрикс представляет собой прозрачный полимер, проницаемый для питательных веществ, растворенных в среде культивирования. При изготовлении полимера в него были добавлены крохотные растворимые сферы, поверхность которых напоминает по ультраструктуре поверхность бильярдного шара. После того, как полимер затвердел, сферы были растворены, и образовались поры стандартной конфигурации. Затем этого готовый матрикс был заселен мезенхимными стромальными клетками костного мозга (МСК) и остеобластами (клетками-предшественницами костной ткани), которые поддерживают нормальное существование и пролиферацию гемопоэтических стволовых клеток.

Стандартные свойства матрикса и клеток необходимы для воспроизводимости всех проводимых на аналоге костного мозга тестов и оценок потенциальных химиотерапевтических препаратов. До настоящего времени не существовало подобных коммерчески доступных полимерных матриксов, на которых могли бы выращиваться кроветворные и иммунные клетки.

Кроме этого исследователи показали, что искусственный костный мозг отвечает нормальной иммунной реакцией на вирус гриппа H1N1 (New Caledonia virus). Чтобы доказать способность своего изобретения функционировать в качестве нормального костного мозга, ученые трансплантировали его в организм мышей с иммунодефицитом. Через некоторое время в кровеносной системе мышей были обнаружены человеческие кроветворные клетки, а в трансплантат начали врастать сосуды.

Это открытие может стать основой новых тест-систем для оценки эффектов лекарственных препаратов, а также помочь в изучении дефектов иммунной системы и стать альтернативным источником клеток для трансплантации пациентам с заболеваниями системы кроветворения, сообщает Коммерческая биотехнология со ссылкой на журнал Biomaterials.

Что еще почитать

В регионах

Новости

Самое читаемое

Автовзгляд

Womanhit

Охотники.ру