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Incoraggiare la crescita delle cellule staminali indotta fisicamente

Studente MIT Frances Liu, laureando in ingegneria biologica, esplora tecniche per modificare gli attributi meccanici degli ambienti cellulari per indurre risposte chimiche specifiche

Incoraggiare la crescita delle cellule staminali indotta fisicamente

In uno studio innovativo del 2014, un team interdisciplinare guidato da Van Vliet ha identificato tre marcatori chiave - dimensione, rigidità meccanica e movimento nucleare - sufficienti per distinguere le cellule staminali da una popolazione eterogenea di cellule chimicamente simili, ma non staminali. Questa ricerca, che confronta queste cellule a fabbriche che producono chimici, ha aperto una nuova strada per comprendere il mondo complesso delle cellule staminali.

Questa nuova attenzione si è rivelata particolarmente rilevante per lo studio delle cellule staminali mesenchimali (derivanti dal midollo osseo). In precedenza, la ricerca su queste cellule si era concentrata principalmente sui fattori meccanici come la rigidità. Tuttavia, non era stato ampiamente riconosciuto che questi studi stavano esaminando una popolazione mista di cellule.

Frances, una ricercatrice, sta cercando di costruire su questa base comprendendo specifiche sottopopolazioni all'interno di queste cellule staminali. Il suo lavoro potrebbe potenzialmente condurre a un approccio più mirato nella ricerca e nella terapia delle cellule staminali.

Nel frattempo, Sasha Mendjan, capo gruppo senior all'Istituto di Biotecnologia Molecolare (IMBA) dell'Accademia delle Scienze austriaca, sta approfondendo la segnalazione chimica di queste cellule staminali. La sua ricerca sta esplorando come diversi gruppi di cellule staminali cambiano la loro segnalazione chimica all'ambiente e quali citocini secernono sia in laboratorio che nel corpo. Questa comprensione è cruciale per avanzare la nostra conoscenza della guarigione dei tessuti.

Un attrezzo chiave in questa ricerca è un dispositivo di separazione microfluidica a inertia, adattato da un precedente design del professor Jongyoon Han del MIT. Questo dispositivo, utilizzato da Liu nella sua ricerca, separa le cellule staminali in gruppi in base alla loro dimensione. Separando le cellule di diametro grande e piccolo, si possono comprendere meglio le differenze tra le sottopopolazioni di queste cellule eterogenee del midollo osseo, nonché i citocini che ciascuna sottopopolazione può secernere.

Questo nuovo approccio alla comprensione delle cellule staminali promette di farci fare un passo avanti verso il sblocco del loro pieno potenziale nel campo della medicina. Man mano che la ricerca prosegue, possiamo guardare a un futuro in cui la terapia delle cellule staminali è più mirata ed efficace, portando a miglioramenti per i pazienti.

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