Пересадки костного мозга используются, чтобы лечить пациентов с заболеванием костного мозга. Перед пересадкой пациенту сначала дают дозы радиации, иногда в сочетании с наркотиками, чтобы уничтожить любые существующие стволовые клетки в костном мозге пациента. Эта предварительная обработка предназначается, чтобы улучшить успех пересадки, убирая пространство в сущности, позволяя клеткам дарителя выжить и вырасти без конкуренции со стороны собственных камер пациента. Но это лечение часто идет с вредными побочными эффектами, такими как тошнота, усталость, потеря изобилия и других.
Чтобы решить эти проблемы, команду во главе с преподавателем биоинженерии Шини Варгезе в Сан-Диего UC, Школа Джейкобса Разработки развивала подобное кости внедрение, которое дает клеткам дарителя их собственное пространство, чтобы жить и вырасти без соревнования, избавляя от необходимости вытереть существующие ранее камеры хозяина.«Мы сделали дополнительную кость, которая может отдельно приспособить клетки дарителя. Таким образом, мы можем держать клетки – хозяев и обойти озарение», сказал Варгезе.
Исследователи развивали костные ткани с функциональным костным мозгом, который может быть заполнен клетками дарителя и внедренный под шкурой мышей. Клетки дарителя выжили в течение по крайней мере шести месяцев и поставляемый мыши новыми клетками крови. Varghese и ее команда издали их работу 8 мая в PNAS.
«В будущем наша работа могла способствовать улучшенным методам лечения для заболевания костного мозга», сказал Юй-Жу (Вернон) Ши, исследователь в лаборатории Варгезе и первый автор исследования.Варгезе предостерегает, что эти внедрения были бы ограничены пациентами с доброкачественными заболеваниями костного мозга, где нет никаких раковых клеток, которые должны быть устранены. Примеры включают апластическую анемию, при которой тело не может сделать достаточно пластинок и клеток крови, а также низких анализов крови и свободного нападения костного мозга вызванными дефектными или неправильными стволовыми клетками костного мозга.
Внедрения подражают структуре длинных костей в теле, состоя из внешнего отделения кости и внутреннего отделения сущности. Внедрения сделаны из пористой матрицы гидрогеля.
Внешняя матрица содержит полезные ископаемые фосфата кальция. Стволовые клетки, выращенные в этой минерализованной матрице, дифференцируются в строящие кость клетки. Внутренние матричные стволовые клетки дарителя зданий, которые производят клетки крови.
Когда внедрено ниже шкуры мышей, структуры назрели в костные ткани, у которых есть рабочая сеть кровеносного сосуда, и костный мозг в этом поставляет новые клетки крови. После четырех недель исследователи нашли, что внедренная сущность содержала соединение клеток крови хозяина и дарителя. Они также нашли это соединение, циркулирующее в кровотоке этих мышей даже после 24 недель.
По словам исследователей, эти результаты значительные, потому что они указывают что: внедренная сущность функциональна; клетки дарителя могут вырасти и выжить для длинных периодов времени в присутствии клеток – хозяев; и те клетки хозяина и дарителя могут переместиться между внедренной сущностью и обращающейся кровью хозяина – через сеть кровеносного сосуда, сформированную во внедренной костной ткани.В другом наборе экспериментов исследователи взяли стволовые клетки от внедренной сущности и пересадили их во вторую группу мышей, которым раздробили их стволовые клетки сущности радиация и наркотики.
Они нашли, что пересаженные клетки распространились в кровоток этих мышей. «Мы сделали эти эксперименты, чтобы показать, что клетки костного мозга от спроектированных костных тканей функционируют подобные родной кости», сказал Ши.«Мы работаем над созданием этого платформа, чтобы произвести больше стволовых клеток костного мозга.
У этого были бы полезные заявления на клеточную трансплантацию в клинике», сказал Варгезе.