Nieuwe manier om voldoende volwassen stamcellen te kweken voor therapeutisch gebruik met nanoschaal-kunststof

In wat wordt beschreven als een doorbraak in stamcellen, hebben wetenschappers aan de universiteiten van Glasgow en Southampton, UK, een nieuwe manier bedacht om voldoende volwassen stamcellen voor therapeutisch gebruik te kweken, waardoor onderzoek naar stamcelbehandelingen voor de ziekte van Parkinson zou kunnen versnellen, artritis, de ziekte van Alzheimer en vele andere ziekten en aandoeningen.
Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Natuurmaterialen. Een nieuw plastic op nanoschaal is de oplossing voor een probleem dat tot nu toe de uitbreiding van stamcellen voor klinische doeleinden onmogelijk heeft gemaakt - en ook tegen zeer lage kosten.
Vóór deze doorbraak moesten onderzoekers stamcellen van de patiënt oogsten, ze werden vervolgens in het laboratorium gekweekt om elke initiële celopbrengst te verhogen, zodat een partij die groot genoeg is kan worden gecultiveerd om het proces van cellulaire regeneratie te starten wanneer ze terug in de patiënt geplaatst.
Het probleem dat wetenschappers tot nu toe hebben ondervonden met volwassen stamcellen is spontane celdifferentiatie. De stamcellen groeien op standaard plastic kweekoppervlakken, maar ze veranderen in elk soort cel, waarvan er veel geen zin hebben in de therapie. Om dit op te lossen worden de stamcellen ondergedompeld in chemische oplossingen om de totale opbrengst te verhogen. De resultaten zijn echter nauwelijks bevredigend.
Wetenschappers van de Universiteit van Glasgow hebben een nieuw oppervlak met nanodraden ontwikkeld en gemaakt, dat een veel eenvoudigere manier biedt om stamcellen te laten groeien.
Ze gebruikten een proces van spuitgieten dat vergelijkbaar is met dat van de productie van Blu-ray-schijven. Kuilen van 120 nanometer bedekken het oppervlak. De auteurs zeggen dat dit veel effectiever is voor stamcelgroei, terwijl ze tegelijkertijd hun stamcelkenmerken niet verliezen.
Dr. Matthew Dalby, van de Universiteit van Glasgow, zei:

"Tot nu toe was het erg moeilijk om stamcellen in voldoende aantallen te laten groeien en ze te behouden als stamcellen voor gebruik in de therapie." Wat wij en onze collega's van de Universiteit van Southampton hebben aangetoond, is dat dit nieuwe oppervlak met nanostructuur zeer effectief kan worden gebruikt cultuur mesencyhmal stamcellen, afkomstig van bronnen zoals beenmerg, die vervolgens kunnen worden gebruikt in musculoskeletale, orthopedische en bindweefsels.
Als hetzelfde proces ook kan worden gebruikt voor het kweken van andere soorten stamcellen en dit onderzoek in onze labs, zou onze technologie de eerste stap kunnen zijn op weg naar de ontwikkeling van grootschalige stamcelcultuurfabrieken die ruimte zouden bieden voor het creëren van een breed scala aan therapieën voor veel voorkomende ziekten zoals diabetes, artritis, de ziekte van Alzheimer en de ziekte van Parkinson. We zijn erg enthousiast over de mogelijke toepassingen van de technologie en we zijn al in een vroeg stadium van gesprekken om het oppervlak commercieel beschikbaar te maken.

Professor Richard Oreffo, van de Universiteit van Southampton, voegde toe:

"Ontwikkeling van platformtechnologieën die de opschaling van skeletale of mesenchymale stamcellen mogelijk maken, biedt een geheel nieuwe benadering van skeletregeneratieve geneesmiddelen. Als deze nieuwe technologie ons in staat stelt om voldoende stamcellen te creëren en bijvoorbeeld heupimplantaten in patroon te brengen, zou dit de ontwikkeling van nieuwe medische hulpmiddelen met therapeutische toepassing en benaderingen voor het begrijpen van het lot en de regulatie van stamcellen.
Het is belangrijk om te beseffen dat het vermogen om het skeletstamcel fenotype te behouden met behulp van oppervlaktetopografie een stapsgewijze verandering in de huidige benaderingen voor stamcelbiologie biedt. De implicaties voor onderzoek en toekomstige interventies voor patiënten met artritis en andere musculoskeletale aandoeningen zijn aanzienlijk. "

Professor Douglas Kell, Chief Executive van BBSRC (Onderzoeksraad voor Biotechnologie en Biologische Wetenschappen), die dit onderzoek deels financierde, zei:

"Inzicht in hoe stamcellen worden beïnvloed door hun omgeving is de sleutel tot het waarderen hoe ze in voldoende hoeveelheden kunnen worden gekweekt om te worden gebruikt in onderzoek of als therapieën." Dit onderzoek toont aan dat het fysieke oppervlak waarop de cellen worden gekweekt, daadwerkelijk hun fundamentele biologie kan beïnvloeden. op manieren die nuttig voor ons zijn.
Multidisciplinair onderzoek wordt steeds belangrijker en dit project is een geweldig voorbeeld waarbij celbiologie, geneeskunde en techniek samenkomen in krachtige synergie om een ??complex probleem op te lossen. "

"Nanoschaaloppervlakken voor het langdurige onderhoud van mesenchymale stamcel fenotypen en multipotentiëlen"
Rebecca J. McMurray, Nikolaj Gadegaard, P. Monica Tsimbouri, Karl V. Burgess, Laura E. McNamara, Rahul Tare, Kate Murawski, Emmajayne Kingham, Richard O. C. Oreffo & Matthew J. Dalby
Natuurmaterialen (2011) doi: 10.1038 / nmat3058
Geschreven door Christian Nordqvist