Forskare vid University of Basel rapporterar om en tredimensionell modell av mänsklig benmärg byggd helt från mänskliga celler. Det labbväxade systemet replikerar endosteala nischen och upprätthåller blodcellproduktion i veckor, ett steg som kan påskynda blodcancerforskning och minska vissa djurförsök.
Forskare från avdelningen för biomedicin vid University of Basel och University Hospital Basel säger att de har återskapat den cellulära komplexiteten i mänsklig benmärg med endast mänskliga celler, vilket markerar ett första steg för ett enskilt system som fångar alla nyckelkomponenter i den endosteala nischen, enligt universitetet. Arbetet beskrivs i Cell Stem Cell.
Teamet, lett av professor Ivan Martin och Dr. Andrés García-García, började med en porös ställning gjord av hydroxyapatit — mineralet som finns i ben och tänder — och integrerade mänskliga celler omprogrammerade till pluripotenta stamceller. Under vägledda utvecklingsledtrådar differentierades dessa celler till flera typer av benmärgsceller inom ställningen, vilket gav en makroskalig konstruktion som speglar den endosteala nischens arkitektur och mångfald.
Modellen mäter ungefär 8 millimeter i diameter och 4 millimeter i tjocklek. Den inkluderar nischens kännetecknande element nära benytan — blodkärl, immun細胞, nerver och ben细胞 — och upprätthöll mänsklig blodformation i labbet i flera veckor, enligt University of Basel och relaterade sammanfattningar av studien.
“Vi har lärt oss mycket om hur benmärgen fungerar från musstudier,” sa professor Martin. “Vår modell för oss dock närmare biologin hos den mänskliga organismen. Den skulle kunna fungera som ett komplement till många djurförsök i studien av blodformation i både friska och sjuka tillstånd.”
Forskare säger att plattformen skulle kunna stödja läkemedelsutveckling och, på längre sikt, möjliggöra patient-specifika versioner för att testa behandlingar för blodcancer. För screeningapplikationer behövs dock miniatyrisering. “För detta specifika syfte kan storleken på vår benmärgsmodell vara för stor,” noterade Dr. García-García, och tillade att ytterligare förfiningar krävs innan högkapacitets-testning eller personlig behandlingsselning blir genomförbar.
