De mai multe decade medicii folosesc transplantul de celule stem prelevate din măduva unor donatori sănătoși pentru a trata leucemia, o metodă destul de eficientă, dar din păcate nu sunt suficienți de mulți donatori pentru ca aceste celule stem să ajungă la toți bolnavii de leucemie.
Leucemia este o formă de cancer care pornește din măduvă, țesutul moale din interiorul oaselor care este responsabil de producerea tuturor elementelor figurate ale sângelui (globule roșii, globule albe, plachete). Obiectivul oamenilor de știință este de a obține măduvă artificială capabilă să producă celule stem pentru sânge în afara organismului, conform cercetătorului Cornelia Lee-Thedieck, de la Institutul tehnologic din Karlsruhe (KIT), coordonatoarea acestui studiu. Astfel de celule stem pot fi folosite pentru a trata pacienții care suferă de leucemie.
Însă obținerea de măduvă în laborator nu este o sarcină ușoară. "Măduva este foarte complexă, având în componență foarte multe tipuri de celule diferite, molecule și proteine", a explicat Cornelia Lee-Thedieck, Mai mult decât atât, celulele stem care pot fi folosite pentru a-i trata pe pacienți nu se pot dezvolta decât într-un mediu care imită perfect măduva umană.
În cadrul unui nou experiment de laborator oamenii de știință au reușit să obțină structura spongioasă a măduvei folosind un material sintetic, un hidrogel (asemănător materialului din care se fac lentilele de contact moi) pe care l-au turnat în matrițe, în jurul unor cristale de sare. După ce acest hidrogel se întărește, cristalele de sare sunt extrase, lăsând spații libere în care să poată să se dezvolte celulele stem. Apoi, oamenii de știință adaugă proteine și alte celule care susțin dezvoltarea celulelor stem. După ce este pregătit acest cadru, sunt injectate în alveolele goale celule stem prelevate din sânge provenit din cordonul ombilical.
În urma acestui experiment au fost obținute celule stem hematopoietice, adică acele celule din măduvă care produc toate celelalte tipuri de celule sanguine. Celulele stem s-au reprodus în măduva artificială, iar după 4 zile 90% dintre ele încă prezentau caracteristicile de celule stem, păstrându-și astfel abilitatea de a genera orice alt tip de celule sanguine, conform studiului publicat online în revista Biomaterials.
Într-o etapă următoare oamenii de știință doresc să încerce cultivarea acestor celule în mediu artificial pentru o perioadă mai lungă de timp și să identifice o modalitate de prelevare a acestor celule din suportul de cultură.
Această metodă de cultivare a celulelor stem trebuie perfecționată și testată atât pe animale cât și în experimente clinice înainte de a începe folosirea ei propriu-zisă. Orizontul de timp în care acest tratament ar putea ajunge la bolnavii de leucemie este de cel puțin 15 ani, dacă toate experimentele sunt încununate de succes.
