Выращенный образец кости
Выращенный образец кости
05.05.2021 3128
Органоид из стволовых клеток: учёные объяснили механизм формирования костей на ранней стадии и вырастили образец кости.
Костная ткань состоит на 60 % из минеральных веществ (доминирует - гидроксиапатит), 30 % - органических субстанций (оссеина) и 10 % - воды, находящейся в связанном и свободном состоянии. Около 85 % воды находится в органической матрице вокруг волокон коллагена и основного вещества и в гидратированной оболочке, окружающей костные кристаллы ГА. Другие 15 % находятся в каналах и полостях, окружающих костную оболочку, и доставляют питательные вещества тканям кости. Вода придает упругие свойства костной ткани.
Биоинженеры из Нидерландов представили механизм формирования костной ткани на ранней стадии. Они вырастили из стволовых клеток человека костный органоид — упрощённую версию кости. В дальнейшем исследователи планируют получать из стволовых клеток костного мозга полноценные образцы твёрдых тканей, чтобы подбирать в лабораторных условиях необходимые препараты и индивидуальные схемы лечения пациентов. Технология будет применяться как инструмент персонализированной медицины для восстановления костей.
Коллектив учёных из Технического университета Эйндховена и Медицинского центра Университета Неймегена им. святого Радбода Утрехтского (Нидерланды) описал механизм появления костной ткани на ранней стадии и вырастил из стволовых клеток органоид — упрощённую версию человеческой кости. Об этом сообщается в журнале Advanced Functional Materials.
Перед исследователями стояла задача получить представление о костной ткани, которая формируется в организме человека на ранней стадии. Напомним, в формировании костей основную роль играют три типа клеток: остеобласты (молодые клетки, создают новую ткань), остеокласты (разрушают старую) и остеоциты (зрелые клетки, основной тип костной ткани).
Учёные отмечают, что ранее большинство исследований было сосредоточено на конкретном типе клеток, тогда как в этот раз им удалось сформировать похожий на настоящую кость органоид из двух видов клеток: остеобластов и остеоцитов.
«Благодаря этому мы впервые можем продемонстрировать полную картину ранней стадии процесса формирования костей», — сообщила доцент Технического университета Эйндховена Сандра Хофманн, специалист в области биоинженерии костной ткани. Выращенный из стволовых клеток органоид выглядел как настоящая человеческая костная ткань на ранней стадии развития и обладал теми же характеристиками, заявляют исследователи. Представленные в нём оба типа клеток производили необходимые для нормальной работы белки, а межклеточное вещество костной ткани (матрикс) никак не отличалось от настоящего.
Учёные полагают, что их работа в перспективе приведёт к созданию уникальной технологии персонализированной медицины, поможет восстановлению костной ткани, лечению тяжёлых наследственных заболеваний, таких как болезнь Лобштейна — Вролика (болезнь «хрустального человека»). Они уверены, что в дальнейшем из стволовых клеток костного мозга можно будет выращивать полноценные образцы твёрдых тканей, предназначенных для лабораторного подбора препаратов и индивидуальных схем лечения пациентов.
Источник : ( Ссылка ), ( Ссылка )
