Пациенты с диагнозом «рак крови», такими как лейкемия и лимфома, часто лечатся путем облучения костного мозга, которое уничтожает больные клетки. После процедуры у больных повышается риск заражения инфекцией до тех пор, пока не сформируются новые клетки крови.

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали метод быстрого восстановления этих клеток. Он включает стимуляцию определенного типа стволовых клеток для выработки факторов роста, которые помогут поврежденным элементам трансформироваться в полноценные клетки крови. Эксперимент на мышах показал, что специально выращенные клетки помогли животным быстрее оправиться от облучения костного мозга. Результаты работы опубликованы на сайте университета.

Группа ученых во главе с профессором биоинженерии Кристин Ван Влиет (Krystyn Van Vliet) выращивала мезенхимальные стволовые клетки на поверхности, механические свойства которой очень похожи на характеристики костного мозга. Это побудило клетки вырабатывать особые факторы, которые помогают гемопоэтическим стволовым клеткам и оригинальным клеткам трансформироваться в красные и белые кровяные клетки и тромбоциты. Мезенхимальные стволовые клетки производятся во всем организме человека и могут преобразовываться в различные ткани, включая кости, хрящи, мышцы и жиры. Они также могут вырабатывать белки, которые помогают другим типам стволовых клеток преобразоваться в полноценные клетки.

«Процесс похож на то, будто вы пытаетесь выращивать растение. Мезенхимальные стволовые клетки способствуют улучшению почвы, на основе которой оригинальные клетки могут начать размножаться и преобразовываться в те клетки крови, которые необходимы для выживания организма», — говорит Ван Влиет.

За последнее десятилетие исследователи показали, что изменение механических свойств поверхностей, на которых растут стволовые клетки, может повлиять на их трансформацию в зрелые типы клеток. В своей последней работе ученый впервые продемонстрировала, что механические свойства могут также влиять на факторы, которые стимулируют стволовые клетки.

Исследование доказало, что мезенхимальные стволовые клетки, выращенные на материалах с механическими свойствами, наиболее сходными с условиями костного мозга, дали наибольшее количество факторов, необходимых для того, чтобы сформировать новые полноценные кровяные клетки.

Результаты экспериментов показали, что мыши с облученным костным мозгом, которым внедрили специально выращенные мезенхимальные стволовые клетки, восстанавливались быстрее, чем грызуны, получившие те же клетки, выращенные на традиционных стеклянных поверхностях.

«Вы можете себе представить, что, изменив культурную среду, в том числе механическую среду, мезенхимальные стволовые клетки могут использоваться для борьбы и с несколькими другими заболеваниями, например болезнью Паркинсона, ревматоидным артритом и другими», — заключает Влиет.