Совершенно недавно молекулярные биологи из Нидерландов научились трансформировать стволовые клетки костного мозга в настоящий прототип костной ткани, где находятся 2 типа базовых ее клеток. Итоги нового исследования были опубликованы в научном журнале Advanced Functional Materials. Как ученые прокладывают путь к препаратам омоложения – далее в статье.
Новая методика
Эйндховена Сандра Хофман, доцент Технологического университета и ее коллеги разработали методику, при помощи которой можно стволовые клетки применять для выращивания костной волокнистой ткани – одной из базовых составляющих костей. Она объединяет твердые пласты и отвечает за формование их трехмерной конструкции.
Ученые установили, как можно воссоздать процесс роста этой зоны костей, проводя эксперименты со стволовыми клетками, взятыми из костного мозга молодых людей.
Описание исследования
Хофман и ее коллеги размножили полученные клетки и засеяли ими пару полимерных шаблонов. Эти шаблоны они заблаговременно погрузили в питательную среду, способствующую формованию разных видов клеток костей. Ученые время от времени меняли условия среды и наблюдали, как эти изменения, в том числе разнообразные механические нагрузки, влияли на стволовые клетки.
В итоге изыскатели заострили свое внимание на двух наборах сигналов роста и условий, при которых стволовые клетки трансформировались в остеоциты и остеобласты – клетки, являющиеся базовым строительным материалом костей. Первые образуют своеобразную сеть и регулируют деятельность остеобластов, а вторые отвечают за формование костной ткани.
Итоги работы
Исследователи видоизменили шаблоны таким образом, чтобы те поддерживали рост клеток обоих видов. После они начали наблюдать за их развитием. Оказалось, что в итоге сформовалась настоящая волокнистая костная ткань, идентичная такой же ткани, только находящейся внутри зародыша человека в момент формования его костей.
Фактически ученым удалось создать органоид для тканей кости. Эта трехмерная совместная культура остеобластов и остеоцитов способна формировать органический матрикс, который минерализуется под биологическим контролем. В настоящее время она является наиболее полной модельной системой человека для образования кости in vitro. Органоид дает возможность отслеживать процессы образования как клеток, так и матрикса, тем самым открывая новые уникальные возможности для изучения генетических заболеваний, связанных с костями, и развития персонализированной медицины.
Ученые надеются, что дальнейшие эксперименты с подобными образцами костной ткани помогут установить причины возникновения нарушений в ее развитии. Известно, что такие процессы способствуют появлению тяжелых недугов опорно-двигательного аппарата. Эксперты также планируют произвести первые препараты, которые будут укреплять и омолаживать кости пожилых граждан.
