Cercetătorii de la Universitatea din Basel și Spitalul Universitar Basel din Elveția au reușit pentru prima dată să dezvolte un model realist al măduvei osoase umane, după ce au folosit exclusiv celule umane. Potrivit studiului publicat în revista Cell această realizare ar putea reduce sau chiar înlocui utilizarea animalelor în cercetarea biomedicală, inclusiv în studiul cancerelor de sânge și testarea medicamentelor, informează Interesting Engineering.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Măduva osoasă, denumită adesea „fabrica de sânge” a corpului, produce zilnic miliarde de celule, dar funcționează discret, fără a fi observată până la apariția unor boli de sânge.
Este vorba despre un țesut complex, alcătuit din celule osoase, vase de sânge, nervi și celule imunitare, organizate în micromedii specializate numite „nișe”. Nișa endosteală, aflată lângă suprafața osului, este esențială pentru formarea normală a sângelui și joacă un rol în dezvoltarea rezistenței cancerelor hematologice la tratamente.
Până acum, cercetările s-au bazat în mare parte pe modele animale sau culturi celulare simplificate, care nu replicau fidel complexitatea măduvei osoase umane și a nișei endosteale. Noul model, susțin autorii studiului, a fost dezvoltat pentru a depăși aceste limitări.
Cum a fost creat modelul
Țesutul complex al măduvei osoase a fost construit cu ajutorul a două componente principale, un schelet suport și celule umane specializate. Scheletul artificial a fost realizat din hidroxiapatită, un mineral natural prezent în oase și dinți. În acesta, cercetătorii au introdus celule umane reprogramate în celule stem pluripotente, capabile să genereze toate tipurile de celule specializate necesare măduvei osoase, inclusiv celule osoase, vase de sânge și nervi.
Celulele stem au fost integrate apoi în structura osoasă artificială și supuse unor procese specifice pentru a produce sistematic toate tipurile de celule ale măduvei osoase. Analizele ulterioare au arătat că structura tridimensională rezultată imită fidel nișa endosteală umană și este relativ mare (diametru 8 mm, grosime 4 mm). Mai mult, modelul a fost capabil să susțină formarea sângelui uman în laborator timp de săptămâni.
Reducerea folosirii animalelor și avansul testării medicamentelor
Principalul beneficiu imediat al acestui sistem este posibilitatea de a studia biologia umană mai aproape de realitate. Profesorul Ivan Martin subliniază că, deși studiile pe șoareci au oferit informații valoroase, noul model oferă o replică mai apropiată de biologia umană. „Poate completa multe experimente pe animale în studiul formării sângelui, atât în condiții sănătoase, cât și patologice”, a explicat el.
Modelul are și potențial în dezvoltarea de medicamente, deși pentru testarea simultană a mai multor tratamente și doze ar fi nevoie de miniaturizarea acestuia. În viitor, cercetătorii speră să creeze modele de măduvă osoasă personalizate pentru fiecare pacient cu cancer de sânge, ceea ce ar permite testarea terapiilor în laborator pentru a identifica tratamentul cel mai eficient.
