Кровь5 рассказывала о недавнем открытии причин миелофиброза, при котором костный мозг замещается опухолевыми клетками и соединительной тканью. Ученые выяснили, что болезнь развивается из-за изменений в микроокружении костного мозга, а помогла им в этом специально разработанная модель, которая воспроизводила здоровый и фиброзный костный мозг.

Исследования с использованием искусственных сред (in vitro), как в описанном случае, или на мышах (in vivo) дают результаты, однако имеют свои ограничения. Так, отсутствовала модель, которая могла бы достоверно показать, как костный мозг человека, пораженный лейкозом, реагирует на лечение. Восполнить этот пробел решила группа ученых из Онкологического центра Уилмота при Университете Рочестера.

Американские биоинженеры разработали модульный костный мозг на чипе. Устройство состоит из сосудистого канала и канала костного мозга, отделенных друг от друга полупористой мембраной, оба канала имеют свои входные и выходные резервуары, и поток жидкости в каждом из них регулируется автоматически — все это позволяет поддерживать благоприятную среду для клеточных культур.

Модульный костный мозг на чипе содержит ключевые компоненты микроокружения костного мозга: остеобласты (молодые клетки костной ткани, синтезирующие межклеточный матрикс), эндотелиальные клетки (участвуют в формировании кровеносной системы), мезенхимальные стволовые клетки (из них формируется костная, хрящевая, мышечная и жировая ткань), гемопоэтические стволовые клетки (дают начало различным клеткам крови) и клетки-предшественники.

Разработка представляет собой 3D-модель — она детально воспроизводит микроокружение костного мозга, что позволяет разобраться в сложных клеточных взаимодействиях, а также нарушениях, которые ведут к развитию лейкоза. Использовать ее планируется в доклинических исследованиях новых препаратов, чтобы оценивать производимые ими эффекты.

— Мы надеемся, что, моделируя микроокружение костного мозга, мы сможем лучше понять происходящие в нем процессы и обнаружить потенциальные терапевтические мишени, — отмечает один из разработчиков, биоинженер Азмеер Шарипол.