Prototyp został opracowany przez naukowców z Institute for Intelligent Systems  w Stuttgart  i Uniwersytetu w Tübingen (Niemcy). Porowata struktura sztucznego szpiku posiada podstawowe właściwości naturalnego szpiku kostnego i może być wykorzystana do rozmnażania komórek macierzystych w laboratorium. Może to ułatwić leczenie białaczki w perspektywie najbliższych lat.

Komórki krwi, takie jak erytrocyty i komórki układu immunologicznego, są stale zastępowane nowymi dostarczonymi przez hematopoetyczne komórki macierzyste znajdujące się w specjalnym miejscu szpiku kostnego. Hematopoetyczne komórki macierzyste mogą być stosowane do leczenia chorób krwi, takich jak białaczka. Polega to na tym, że zakażone komórki pacjenta są zastępowane zdrowymi komórkami określonego dawcy. Niestety, nie każdy pacjent z białaczką może być leczony tym sposobem - liczba transplantacji jest często niewystarczająca. Ten problem może być rozwiązany namnażaniem krwiotwórczych komórek macierzystych. Do tej pory było to niemożliwe, ponieważ komórki te zachowują właściwości komórek macierzystych tylko w naturalnym środowisku, czyli w szpiku kostnym. Dlatego reprodukcja komórek macierzystych wymaga środowiska podobnego do niszy komórek macierzystych w szpiku kostnym. Miejsce występowania komórek macierzystych w szpiku jest środowiskiem o specyficznych właściwościach. Poszczególne obszary kości są porowate, podobne do gąbki. Jest to trójwymiarowe środowisko, które pomieści nie tylko komórki kości i krwiotwórcze komórki macierzyste, ale również inne typy komórek, z których wysyłane są substancje sygnałowe. Ponadto, przestrzeń między komórkami ma matrycę , która zapewnia pewną stabilność i zapewnia komórkom punkt zakotwiczenia oraz odżywianie.

 Za pomocą syntetycznych polimerów, naukowcy stworzyli porowatą strukturę na wzór gąbczastej struktury kości w obszarze szpiku kostnego.  Ponadto dodali białka podobne do tych znajdujących się w matrycy. Następnie wprowadzono komórki macierzyste z krwi pępowinowej do sztucznie wyprodukowanego szpiku kostnego. Hodowla komórek trwała kilka dni. Analizy pokazały, że w nowo utworzonym sztucznym szpiku namnożyły się komórki - co więcej, w porównaniu ze standardowymi metodami, większa liczba komórek macierzystych zachowała swoje pierwotne właściwości.

Nowo opracowany sztuczny szpik kostny będzie teraz używany przez naukowców do badania zależności pomiędzy materiałami syntetycznymi a komórkami macierzystymi. Wiedza ta może przyczynić się do wytworzenia sztucznej komórki macierzystej, która służyłaby do stworzenia hodowli komórek pomocnych w leczeniu białaczki.

red. Katarzyna Pawłowska