In un’importante scoperta che potrebbe cambiare per sempre il modo in cui si tratta la leucemia, degli scienziati tedeschi hanno sviluppato del midollo osseo artificiale che può essere utilizzato per produrre delle cellule staminali ematopoietiche.
La struttura porosa, sviluppata dagli scienziati della Karlsruhe Institute of Technology (KIT), l’Istituto Max Planck per i Sistemi Intelligenti della Stoccarda e il Tubingen University, ha tutte le proprietà essenziali del midollo osseo che permette alle cellule staminali di moltiplicarsi.
I ricercatori dicono che questo potrebbe aiutare nel trattamento della leucemia entro soli pochi anni.
Le cellule del sangue, quali eritrociti o le cellule immunitarie, sono continuamente sostituite da nuovi forniti dalle cellule staminali ematopoietiche situati in una nicchia specializzata del midollo osseo. Tali cellule staminali ematopoietiche possono venire utilizzati per il trattamento di malattie del sangue, come la leucemia. Le cellule colpite del paziente vengono sostituite da cellule staminali ematopoietiche sane da un idoneo donatore idoneo.
Tuttavia, non tutti i pazienti con leucemia possono essere curati in questo modo, poiché il numero di trapianti adeguati non è sufficiente.
Questo problema potrebbe essere risolto con la riproduzione delle cellule staminali ematopoietiche. Finora, questo è stato impossibile, giacché queste cellule mantengono le loro proprietà staminali solo nel loro ambiente naturale, ossia nella loro nicchia del midollo osseo. Le loro proprietà sono modificate al di fuori di questa nicchia.
Pertanto, la riproduzione delle cellule staminali richiede un ambiente simile alla nicchia delle cellule staminali nel midollo osseo.
Il team, guidato dal Dott. Cornelia Lee-Thedieck, è riuscito a riprodurre artificialmente le proprietà principali del midollo osseo naturale in laboratorio. I ricercatori hanno creato una struttura porosa che simula la struttura spugnosa dell’osso nella zona del midollo osseo emopoietico con l’aiuto di polimeri sintetici. Hanno aggiunto blocchi proteine analoghe a quelle esistenti nella matrice del midollo osseo onde “ancorare” le cellule. Hanno inoltre inserito altri tipi di cellule dalla nicchia delle cellule staminali nella struttura al fine di garantire lo scambio di sostanze.
I ricercatori hanno poi introdotto le cellule staminali ematopoietiche isolate dal sangue di cordone ombelicale in questo midollo osseo artificiale. Il successivo allevamento delle cellule ha richiesto diversi giorni.
Le analisi hanno rivelato che le cellule stavano realmente riproducendosi nel midollo osseo artificiale. Gli scienziati possono ora utilizzare questa nuova concezione di midollo osseo artificiale per studiare nel dettaglio le interazioni tra materiali e di cellule staminali presso il laboratorio. Questo aiuterà a scoprire come il comportamento delle cellule staminali può essere influenzato e controllato da materiali sintetici.