Una nuova matrice di nanofibre su microfibra potrebbe aiutare a produrre più cellule staminali di migliore qualità per il trattamento delle malattie e le terapie rigenerative.

Una matrice composta da nanofibre di gelatina su una rete di microfibre polimeriche sintetiche può fornire un modo migliore per coltivare grandi quantità di cellule staminali umane sane.

Sviluppato da un team di ricercatori guidati da Ken-ichiro Kamei dell'Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS) dell'Università di Kyoto, la matrice "fibra su fibra" (FF) migliora le tecniche di coltura delle cellule staminali attualmente disponibili.

I ricercatori hanno sviluppato sistemi di coltura 3D per consentire alle cellule staminali pluripotenti umane (hPSC) di crescere e interagire con l'ambiente circostante in tutte e tre le dimensioni, come farebbero all'interno del corpo umano, piuttosto che in due dimensioni, come fanno in una capsula di Petri.

Le cellule staminali pluripotenti hanno la capacità di differenziarsi in qualsiasi tipo di cellula adulta e hanno un enorme potenziale per le terapie di rigenerazione dei tessuti, curare malattie, e per scopi di ricerca.

La maggior parte dei sistemi di coltura 3D attualmente segnalati presenta limitazioni, e portare a basse quantità e qualità delle cellule coltivate.

Kamei e i suoi colleghi hanno fabbricato nanofibre di gelatina su un foglio di microfibra di materiale sintetico, acido poliglicolico biodegradabile. Le cellule staminali embrionali umane sono state quindi seminate sulla matrice in un mezzo di coltura cellulare.

La matrice FF ha consentito un facile scambio di fattori di crescita e integratori dal terreno di coltura alle cellule. Anche, le cellule staminali hanno aderito bene alla matrice, con conseguente crescita cellulare robusta:dopo quattro giorni di coltura, più del 95% delle cellule è cresciuto e ha formato colonie.

Il team ha anche potenziato il processo progettando una sacca per coltura cellulare permeabile al gas in cui sono state caricate più cellule, sono state posizionate matrici FF piegate. Il sistema è stato progettato in modo che fossero necessarie modifiche minime all'ambiente interno, riducendo la quantità di stress posto sulle cellule. Questo sistema di nuova concezione ha prodotto un numero maggiore di cellule rispetto ai metodi di coltura 2D e 3D convenzionali.

"Il nostro metodo offre un modo efficiente per espandere hPSC di alta qualità in un breve periodo, " scrivono i ricercatori nel loro studio pubblicato sulla rivista Biomateriali . Anche, perché l'uso della matrice FF non è limitato a un tipo specifico di contenitore di coltura, consente di aumentare la produzione senza perdere le funzioni cellulari. "Inoltre, poiché le matrici di nanofibre sono vantaggiose per la coltura di altre cellule aderenti, comprese le cellule differenziate derivate da hPSC, La matrice FF potrebbe essere applicabile alla produzione su larga scala di celle funzionali differenziate per varie applicazioni, " concludono i ricercatori.