Naukowcy z University of Michigan oraz z innych amerykańskich uniwersytetów odtworzyli w warunkach laboratoryjnych trójwymiarową strukturę będącą odpowiednikiem szpiku kostnego w ciele człowieka. 

Badacze musieli w tym celu skonstruować odpowiednie trójwymiarowe rusztowanie, które umożliwiłoby symulację wzajemnego oddziaływania komórek tkanki. Wewnątrz takiego rusztowania umieszczono dużą liczbę porów o dokładnie wymierzonej średnicy. W ten sposób powstała przezroczysta, polimerowa forma dla sztucznego szpiku kostnego. A co zostało odpowiednikiem samego szpiku? Naukowcy postanowili, że będzie nim krochmal. Jest on bowiem najbardziej podobny do prawdziwego szpiku kostnego, a oprócz tego jest świetnym przewodnikiem substancji odżywczych. Wewnątrz swoistego rusztowania z polimerów umieszczono mikroskopijnych wymiarów kule przypominające kule bilardowe, które następnie uległy rozpuszczeniu, kształtując idealne rusztowanie z odpowiednią ilością dokładnie rozmieszczonych porów. Następnie do rusztowania wprowadzono komórki stromy (mieszaninę białek) i osteoblasty (komórki kościotwórcze).


Kierujący badaniami profesor UM Nicholas Kotov podkreśla, że dzięki odpowiednim wymiarom i rozmieszczeniu porów wewnątrz stworzonej matrycy komórki macierzyste, niezbędne dla odpowiedniego funkcjonowania układu krwionośnego i odpornościowego, otrzymały możliwość swobodnego wzrostu, podziału i różnicowania. Na potwierdzenie tego faktu naukowcy zaprezentowali reakcję sztucznego szpiku na wirus grypy New Caledonia/99/H1N1. Okazało się, że sztuczny szpik kostny zareagował w taki sam sposób, jak tkanka ludzka.

Posiadaczami sztucznego szpiku stały się na razie tylko myszy laboratoryjne. W doświadczeniach z nimi udało się uzyskać komórki odpornościowe człowieka, w syntetycznym rusztowaniu wyrosły również naczynia krwionośne. Naukowcy nie zamierzają jednak wszczepiać tej sztucznej tkanki do organizmów ludzkich. Jego podstawowym zadaniem będzie udział w doświadczeniach laboratoryjnych w charakterze instrumentu badawczego. Dzięki sztucznemu szpikowi kostnemu będzie można przeprowadzać eksperymenty nad różnymi lekarstwami i chorobami bez obawy, że biorący w nich udział pacjenci będą cierpieć na poważne efekty uboczne. Ułatwi to w niedalekiej przyszłości testowanie nowych rodzajów lekarstw – również przeciwnowotworowych — a także pomoże badaczom zrozumieć funkcjonowanie układu immunologicznego. JSL

źródło: www.ns.umich.edu