Neutuchající výzkum kmenových buněk umožňuje významné pokroky v oblasti náhrady a obnovy lidské tkáně. Stále však přetrvává mnoho problémů, které je třeba vyřešit. Jednou z těchto překážek jsou nedostatečné poznatky o tom, jak kmenové buňky interagují s okolním prostředím. To, jak ovlivňují své mikroprostředí, má totiž zásadní význam pro vývoj efektivnějších biomateriálů pro hojení ran.
Nový pohled na mechanismus degradace biomateriálu kmenovými buňkami
Americký národní institut zdraví (NIH) nedávno poskytl tříletý grant výzkumnému týmu z Lehigh Unversity, který se bude danou problematikou podrobně zabývat. Naváže tak na předchozí studie, které přinesly nový pohled na to, jak kmenové buňky degradují materiál, který je obklopuje. Původně se totiž předpokládalo, že buňky odbourávají materiál současně s tím, jak se materiálem pohybují.
Při studiu mezenchymálních kmenových buněk zapouzdřených v hydrogelu se však ukázalo, že se buňky na chvíli zastaví, než se začnou pohybovat. V této nehybné poloze – v bodě A – buňka začne vylučovat enzym. Vědci předpokládají, že enzym je navázán na inhibitor a jeho schopnost degradovat materiál je potlačena, dokud se enzym nepřesune do bodu B. V bodě B začne enzym narušovat materiál, který obklopuje buňku. Teprve poté se buňka přesune na své další místo.
Deaktivace inhibitoru může vést k rychlejšímu pohybu buněk
Na základě uvedených zjištění se výzkumníci budou soustředit zejména na možnost „inhibice inhibitoru“. Doufají, že se jim podaří nejprve identifikovat příslušný inhibitor (nebo kombinaci inhibitorů) a poté potlačit jeho aktivitu během sekrece enzymu, takže se buňka bude rychleji pohybovat materiálem a rychleji ho degradovat.
Čím rychleji buňky dorazí do místa rány, tím rychleji mohou nastartovat regeneraci tkáně. Studium mechanismu, kterým lidské mezenchymální kmenové buňky působí na přestavbu syntetických skafoldů (nosičů), by mělo přispět k pochopení interakcí mezi buňkami a materiálem nosiče a pomoci určit, jak tyto interakce mohou být využity pro efektivnější regeneraci tkání.