Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Трехмерная модель костного мозга производит тромбоциты

Международная группа исследователей, работающая под руководством ученых из университета Тафтса (США) и университета Павии (Италия), разработала уникальную трехмерную тканевую систему, воспроизводящую сложную структуру и физиологические параметры костного мозга человека. Эта система, использующая в качестве биологического матрикса пористый белок шелка, способна продуцировать функциональные тромбоциты, потенциально пригодные для клинического использования, а также может использоваться в качестве лабораторной системы для изучения заболеваний крови и оценки эффективности экспериментальных препаратов.

Тромбоциты могут выполнять в организме совершенно противоположные роли. Они обеспечивают сворачивание крови, спасая человека от кровопотери при повреждениях различного характера. В то же время им принадлежит патологическая роль при инфарктах миокарда, инсультах, воспалении и раке. Формирование тромбоцитов, как и других клеток крови, происходит в костном мозге, заполняющем полости губчатых костей. Помимо кроветворных клеток в формировании микроокружения костного мозга участвует множество клеток различных типов, в том числе эндотелиальные клетки кровеносных сосудов, а также компоненты внеклеточного матрикса.

Идеальным материалом для воспроизведения микроокружения костного мозга оказался белок шелка, уникальная молекулярная структура которого позволяет создавать модели, формы и плотность которых варьируют в широких пределах, что исключительно важно для правильного формирования тромбоцитов. Более того, шелк биосовместим и обладает способностью стабилизировать биоактивные агенты при нормальных температурах. Шелк также нейтрален по отношению к тромбоцитам, что исключается запуск механизма тромбообразования, обеспечивая возможность выделения функциональных тромбоцитов из биореактора.

Новая система состоит из микротрубочек, сотканных из шелка, коллагена и фибронектина и окруженных пористым губчатым материалом из белка шелка. В эту систему вносятся предшественники тромбоцитов – мегакариоциты, – а также активные эндотелиальные клетки и белки, поддерживающие процесс формирования тромбоцитов.


В новой тканевой системе продуцирующие тромбоциты клетки – мегакариоциты (окрашены голубым) –
высвобождают выглядящие как волокна предшественники тромбоцитов (окрашены зеленым),
впоследствии превращающиеся в зрелые тромбоциты.

Лабораторные тесты показали, что сформировавшиеся в системе и выделенные из нее тромбоциты успешно формируют кровяные тромбы. Несмотря на то, что в условиях системы один мегакариоцит формирует гораздо меньше тромбоцитов, чем в организме, новый биореактор значительно превосходит все предыдущие разработки.

Разработчики надеются, что помимо предоставления платформы для изучения процессов, регулирующих формирование тромбоцитов и развитие нарушений этого процесса, новый биореактор в будущем можно будет использовать для продукции пригодных для клинического использования тромбоцитов, а также факторов роста, способствующих заживлению ран, в том числе язв и ожогов, а также стимуляции регенерации костной ткани в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии.

Статья C. A. Di Buduo et al. Programmable 3D silk bone marrow niche for platelet generation ex vivo and modeling of megakaryopoiesis pathologies опубликована в журнале Blood.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Tufts University:
3-D Engineered Bone Marrow Makes Functioning Platelets

19.02.2015

Читать статьи по темам:

искусственные органы клетки-предшественники Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Искусственное сердце вырастили из человеческих клеток на мышином каркасе

Ученые взяли каркас мышиного сердца, убрали из него клетки и заселили его человеческими клетками, полученными из кожи. Такое сердце пока не может перекачивать кровь, но оно уже бьется.

читать

Четыре метода, которыми можно вылечить старость

Как врачи смогут продлить нашу жизнь и отсрочить приход старости, рассказывает специалист в области геронтологии Алексей Москалев.

читать

Трехслойные каркасы кровеносных сосудов из 3D-принтера

Китайские ученые использовали 3D-биопринтер для изготовления первых, как они пишут, полноценных трехслойных искусственных сосудов, которые помогают организму вырастить настоящие артерии и капилляры.

читать

3D-принтер как лекарство от всех болезней

Для медицины распространение технологий 3D-печати открывает безграничные возможности для лечения заболеваний и травм, которые прежде становились причиной пожизненной инвалидности человека или даже приводили к его смерти.

читать

Почти настоящий отрезок кишечника

Очередной продукт биоинженерии содержит важные элементы слизистой оболочки функционирующего кишечника и способен поглощать такие соединения как сахара, а также поддерживать межклеточные связи.

читать

Новый шаг к созданию биоинженерной почки

В ходе эксперимента ученые взяли соматические стволовые клетки почки крысы, а затем, добавляя пять видов протеинов, через 3-4 недели вырастили из них клеточную структуру, совпадающую по строению с нефронами.

читать