Ученые разработали особый гидрогель для программирования стволовых клеток крови

Ученые из Тель-Авивского университета с коллегами создали гидрогелевую систему, которая имитирует работу костного мозга при создании стволовых клеток крови.

Стволовые клетки крови (иначе – гемопоэтические стволовые клетки), обладают уникальной способностью превращаться во все виды клеток кровеносной и иммунной систем – от эритроцитов, переносящих кислород, до лейкоцитов, защищающих организм от инфекций. Именно благодаря таким уникальным свойствам эти клетки играют критически важную роль в современной медицине: их трансплантация необходима при лечении тяжелых онкологических заболеваний, таких как лейкемия и лимфома, и при серьезных нарушениях кроветворения.

Но выращивать и размножать такие клетки вне организма крайне сложно. В лабораторной посуде они быстро теряют свои исходные свойства, что значительно ограничивает их терапевтическое применение. Главная проблема заключалась в отсутствии условий, воспроизводящих их естественную среду обитания – нишу костного мозга.

Ученые разработали гибридный гидрогель, который решает эту проблему. Главная особенность новой системы состоит в том, что настройка микроокружения (искусственной ниши) позволяет управлять внутренними процессами самосборки этих клеток.

Варьируя работу гидрогелевой ниши, ученые смогли независимо настраивать механическую жесткость геля и его способность тонко программировать биохимические и механические сигналы, определяющие поведение клеток. Работа опубликована в журнале Advanced Functional Materials.

Работа открывает новые перспективы для размножения гемопоэтических клеток вне организма без утраты их свойств. Ученые считают, что предложенный принцип может быть адаптирован и для других типов клеток. Это расширяет возможности регенеративной медицины и тканевой инженерии.