Tạo ra tủy xương nhân tạo của người trong ống nghiệm

Thành quả này có thể đơn giản hóa quá trình xét nghiệm dược phẩm, tạo mô hình nghiên cứu sâu hơn vào các khiếm khuyết miễn dịch và là nguồn cung liên tục cho các ca truyền máu.

Chất liệu trong nghiên cứu phát triển trên giá thể rắn (scaffold) 3 chiều mô phỏng mô tủy xương trong cơ thể.

Tủy nhân tạo được tạo ra không phải để cấy vào cơ thể như các vật liệu sinh học khác. Nó được thiết kế để hoạt động trong ống nghiệm. Kotov là tác giả chính của nghiên cứu trên.

Đây là tủy xương nhân tạo đầu tiên được tạo ra. Nó có 2 chức năng thiết yếu của tủy xương. Nó có thể tái tạo các tế bào gốc máu và sản xuất tế bào B. Chức năng sản xuất tế bào B đóng vai trò then chốt trong tạo kháng thể chống lại bệnh tật.

Các tế bào gốc máu tạo hồng cầu và nhiều loại tế bào máu khác. Tế bào B, một dạng bạch cầu, giúp chống lại sự xâm nhiễm của vi khuẩn, các tác nhận lạ và loại bỏ các tế bào bất thường như tế bào ung thư.

Các thuốc hóa trị chữa bệnh ung thư có thể ức chế mạnh chức năng của tủy xương. Điều này làm cơ thể dễ bị nhiễm trùng hơn. Tủy xương nhân tạo mới cho phép các nhóm nghiên cứu kiểm tra ảnh hưởng của các thuốc chống ung thư lên chức năng của tủy xương. Nó giúp các bác sĩ biết trước các tác dụng phụ nghiêm trọng trước khi thử nghiệm trên người.

Tủy xương là một cơ quan phức tạp có thể phân chia. Giá thể rắn đóng vai trò cực kì quan trọng trong việc tạo ra tủy xương nhân tạo. Các mạng lưới của giá thể phải có nhiều lỗ có kích thước chính xác để kích thích sự tương tác tế bào.

Giá thể được làm bằng polymer trong suốt giúp tiện theo dõi sự trao đổi dinh dưỡng. Để tạo ra nó, nhóm nghiên cứu đã “đục” nhiều lỗ trên vật liệu polymer. Sau đó, các tế bào gốc trung mô tủy xương, các nguyên bào xương (osteoblast) và các tế bào tủy xương khác được cấy lên giá thể.

Sự hoàn hảo về hình dạng của khối polymer là hết sức quan trọng cho việc thử nghiệm và đánh giá thuốc. Các giá thể phải mô phỏng càng giống càng tốt một tủy xương thật. Một số tế bào gốc có thể phát triển, phân chia và biệt hóa hiệu quả trên giá thể này vì cấu trúc lỗ của giá thể tương tự với các lỗ của tủy xương thật.

Nhóm nghiên cứu thiết kế tủy xương nhân tạo này để tạo ra mô hình phản ứng với sự xâm nhiễm của virus cúm New Cledonia/99/H1N1 ở người. Để kiếm tra vật liệu mới có hoạt động giống tủy xương thật hay không, nhóm nghiên cứu đã cấy nó vào các con chuột bị suy giảm miễn dịch. Các con chuột sau đó đã sản xuất các tế bào miễn dịch và tế bào máu người từ tủy xương nhân tạo.