Искусственный костный мозг, способный производить красные и белые кровяные тельца, создали биологи из университета Мичигана (University of Michigan – UM) и ряда других американских университетов.

Согласно пресс-релизу, учёным удалось воссоздать в лабораторных условиях трёхмерную структуру, которая повторяет строение костного мозга в человеческом теле.

Чтобы воспроизвести искусственную копию одного из самых важных и сложных органов человеческого тела, профессору Николасу Котову (Nicholas Kotov) и его коллегам необходимо было придумать подходящую трёхмерную матрицу и стимулировать в ней взаимодействие клеток, располагая внутри большое количество пор точно выверенного диаметра.

В результате основой стал прозрачный полимер. Ввиду отсутствия более подходящих коммерческих аналогов учёные использовали для этой цели крахмал. Он больше всего похож на настоящий костный мозг, кроме того, сквозь него легко проникают питательные вещества. Внутрь основы были помещены микроскопические сферы, расположенные как бильярдные шары. Затем сферы растворили, и осталась идеальная матрица с необходимым количеством точно распределённых пор нужного размера.

После обработки поверхности пор на основу были высеяны клетки стромы и остеобласты.

"Благодаря соответствию размеров и расположения пор внутри искусственно созданного материала и настоящего костного мозга определённые типы стволовых клеток, так необходимые иммунной и кроветворной системам, получили возможность беспрепятственно расти, делиться и дифференцироваться внутри созданной матрицы", — рассказывает Котов.

В доказательство этого факта исследователи продемонстрировали ответную реакцию искусственного костного мозга на вирус гриппа New Caledonia/99/H1N1. Она соответствовала человеческой.

Лабораторные мыши первыми опробовали новинку на себе. В ходе эксперимента были получены иммунные клетки человека, сквозь матрицу проросли кровеносные сосуды. Но людям этот искусственный аналог вживлять, скорее всего, не будут. Его создавали прежде всего для работы в пробирке.

Данная разработка в будущем облегчит тестирование новых лекарств, позволит более тщательно изучить сбои в работе иммунной системы, а также, возможно, обеспечит клиники и больницы необходимым количеством крови для переливания.

Для всех этих целей учёным нужно добиться геометрического совершенства матрицы и пор. В противном случае нельзя говорить о воспроизводимости результатов будущих тестов, а значит, и о достоверности результатов проверки лекарств и методик лечения.

Статья авторов опубликована в журнале Biomaterials.

Читайте также о похожей углеродно-металлической матрице и о костном мозге возрастом 10 миллионов лет.