Gli scienziati hanno scoperto un nuovo modo per replicare il potere rigenerativo delle cellule staminali in laboratorio, che potrebbe portare a potenti trattamenti per lesioni e malattie.

In un nuovo articolo pubblicato sulla rivista ACS Nano , La dottoressa Catherine Berry e il professor Matthew Dalby dell'Istituto di biologia molecolare e dei sistemi dell'Università di Glasgow, descrivere come sono stati in grado di creare e controllare fasci di cellule staminali del midollo osseo che agiscono come le cellule staminali nel corpo, Questi fasci di cellule sono in grado di guarire le lesioni nei modelli ossei e cartilaginei cresciuti in laboratorio.

Le cellule staminali mesenchimali sono prodotte naturalmente nel corpo e hanno la capacità unica di svilupparsi, o 'differenziare', in molti altri diversi tipi di cellule, come l'osso, cartilagine o cellule adipose. Hanno un enorme potenziale per l'uso in medicina, ma sono difficili da coltivare correttamente in laboratorio, perché quando immagazzinati al di fuori del corpo si differenziano spontaneamente e casualmente.

Nel corpo, però, aspettano nel midollo osseo fino a quando non viene loro posta una richiesta rigenerativa. Quindi, si trasformano in tipi di cellule mature per riparare l'osso, cartilagine, legamento o tendine intorno a loro.

Utilizzando colture di sferoidi 3D piuttosto che tecniche di crescita cellulare 2D standard, i ricercatori hanno dimostrato che possono far crescere le cellule staminali e impedire loro di differenziarsi per un periodo prolungato.

Per realizzare questo, aggiungono nanoparticelle magnetiche a ciascuna cellula staminale. Quindi, utilizzando un semplice magnete, costruirono masse a forma di palla di circa 10, 000 cellule staminali, abbastanza grande da poter essere visto ad occhio nudo, nel giro di poche ore. Quando inserito in gel morbido, simile alla consistenza della gelatina di midollo osseo, queste sfere di cellule rimangono come cellule staminali per lunghi periodi di coltura, senza differenziazione indesiderata

Prossimo, i ricercatori hanno posizionato le colture di sferoidi 3D accanto a modelli di cartilagine di ferite da laboratorio, osso e legamento. Quando il fascio di cellule staminali è stato posizionato vicino all'area lesa, tornarono presto attivi, migrato verso il tessuto danneggiato, e cominciarono a differenziarsi nello stesso modo in cui farebbero nel corpo umano per guarire una ferita.

Oltre a comprendere la rigenerazione del sistema muscolo-scheletrico, i minuscoli modelli di cellule staminali del midollo potrebbero essere utilizzati per testare farmaci progettati per attivare le cellule staminali e avere applicazioni oltre l'osso, riparazione di cartilagini e legamenti.

La dottoressa Catherine Berry, dell'Istituto universitario di biologia cellulare e dei sistemi molecolari, ha dichiarato:"Questa è una scoperta davvero emozionante, che utilizza un metodo abbastanza semplice ed economico per coltivare e mantenere le cellule staminali pronte a guarire i tessuti.

"Sebbene questo documento riguardi la nostra ricerca sull'utilizzo di queste cellule staminali con ossa e cartilagine, stiamo già iniziando a lavorare con i partner del Paul O'Gorman Leukemia Research Center e del Beatson West of Scotland Cancer Center per esaminare il potenziale dell'uso di questa tecnica per combattere la leucemia e il cancro al seno.

"Entrambe le malattie possono nascondere fasci di cellule cancerose nel midollo osseo che sono rimaste dormienti per anni prima di tornare attive, causando tumori secondari che sono spesso molto difficili da trattare, È possibile che i cambiamenti nell'attività delle cellule staminali mesenchimali siano collegati all'attivazione delle cellule tumorali.

"Siamo ansiosi di esplorare come possiamo usare la nostra tecnica per capire di più su come le cellule staminali comunicano con altre cellule e cosa possiamo fare per usare le cellule staminali in modo più efficace in medicina".

La carta, intitolato "Un quiescente, Modello di nicchia del midollo osseo con cellule staminali mesenchimali ingegnerizzate in risposta alla rigenerazione tramite levitazione magnetica', è pubblicato sulla rivista ACS Nano .