Le nostre cellule vivono in una giungla di carboidrati. In particolare, le cellule staminali interagiscono con una foresta piena di zuccheri, che innescano come crescono e si differenziano. Ma quando gli scienziati crescono le cellule staminali in laboratorio, il terreno di coltura fornisce un ambiente molto diverso.
Per replicare un ambiente nativo delle cellule, i ricercatori hanno costruito una molecola di zucchero che si auto-assembla in uno idrogel che imita la matrice extracellulare. Questo gel incoraggia le cellule staminali embrionali di crescere e gli zigoti di svilupparsi in blastocisti, suggerendo che questa molecola un giorno potrebbe aiutare a coltivare del tessuto umano in laboratorio.
La matrice extracellulare dove siedono le cellule è una miscela complessa di proteine e molecole di zucchero. Le molecole sulla superficie delle cellule staminali, spesso zuccheri stessi, interagiscono con questa matrice in modi che sono fondamentali per arginare la differenziazione cellulare e lo sviluppo, ci spiega Xu Bing della Brandeis University.
Per più di un decennio, Xu ha sviluppato delle “assemblee supramolecolari”, molecole che si legano insieme per creare materiali con proprietà nuove e desiderabili. Xu ha ipotizzato che un supramolecolare generato da un glicoconiugato – una molecola di carboidrato legato in modo covalente ad altre molecole – potrebbe ricreare l’ambiente molecolare della matrice extracellulare e facilitare così la crescita delle cellule staminali.
I ricercatori vogliono ora riuscire a capire come il glicoconiugato promuove la crescita delle cellule staminali e in particolar modo delle proteine che sono coinvolte.
La capacità di queste assemblee supramolecolari di innescare l’attività in cellule staminali è emozionante, afferma Brian K. Shoichet dell’University of California, a San Francisco . “Le persone devono essere consapevoli di questo lavoro”, continua e si chiede se sarà possibile riuscire a modificare la progettazione delle molecole auto-assemblate onde dirigere le cellule staminali a differenziarsi in un modo particolare?