به طور متوسط بدن انسان از بالغ بر ۲۰۶ استخوان تشکیل شده است. در وسط هر کدام نیز مغز استخوان وجود دارد. مغز استخوان ماده اسفنجی است که سلول‌های بنیادی و سایر مواد مورد نیاز برای تولید انواع سلول‌های خونی را تولید می‌کند. این ریزمحیط یک هدف حیاتی دارد و آن این است که از تولید خون در طول زندگی ما حمایت می‌کند. در حالی که مغز استخوان مکان مناسبی برای رشد و بلوغ سلول‌های خونی است، این مکان می‌تواند به کانونی برای اختلالات خونی مانند لوسمی و سایر سرطان‌ها مانند سرطان پروستات یا سینه و متاستاز یا گسترش تومور در مراحل بعدی نیز تبدیل شود.

امروزه اگرچه چندین گزینه درمانی برای کمک به بیماران برای مبارزه با این شرایط در دسترس است اما نحوه واکنش هر بیمار به درمان نیز بسیار متفاوت است. بنابراین، درمان‌های نوآورانه جدیدی که برای هر فرد طراحی شده می‌بایست در زمان درست بر روی آن فرد انجام شود.

در حال حاضر، مطالعه فرآیندهای تشکیل استخوان و سلول‌های خونی در بدن انسان و سرطان‌های مختلف در استخوان یک چالش واقعی است. مدل‌های موجود عمدتا بر روی موش‌ها آزمایش می‌شوند و به همین دلیل به طور کامل وضعیت انسان را منعکس نمی‌کنند.

«پال بورگین»، استادیار مرکز پزشکی مولکولی والنبرگ دانشگاه لوند گفت: این موضوع به آنچه که می‌توانیم درباره این بیماری‌ها بیاموزیم آسیب می‌رساند و توسعه درمان‌های کارآمد را محدود می‌کند.

به همین دلیل، او و تیم تحقیقاتی‌اش در آزمایشگاه مدلسازی و بازسازی اندام‌های استخوانی دست به کار شدند تا ابزاری پیش بالینی برای مدل‌سازی تومورهای در حال رشد استخوان با استفاده از سلول‌های بیمار ایجاد کنند.

بورگین خاطرنشان کرد: ما یک ابزار جدید و قوی ارائه می‌کنیم که می‌تواند برای مطالعه استخوان و تشکیل مغز استخوان و همچنین بررسی توسعه سرطان‌های در حال رشد استخوان، مانند لوسمی یا حتی تومورهای جامد که در نهایت به استخوان‌ها متاستاز می‌کنند، مورد استفاده قرار گیرد.

تیمی از دانشمندان، از جمله نویسنده اول این مطالعه به نام «آنی گریگوریان»سلول‌های بنیادی مزانشیمی – سلول‌های بنیادی بالغ جدا شده از منابع مختلف از جمله مغز استخوان، که می‌توانند به انواع دیگر سلول‌ها تبدیل شوند – را از لحاظ ژنتیکی مهندسی کردند و آنها را در یک برنامه رشد، بررسی کردند.

مانند فرآیند جنینی که از طریق آن استخوان‌های ما به طور طبیعی تشکیل می‌شوند، این سلول‌ها نیز سپس در مدل‌های موش کاشته شدند که منجر به تشکیل مینی استخوان‌های بالغ و بافت‌های مغز استخوان شد. در گام بعد، همین سلول‌های بنیادی در مینی‌استخوان‌های تولید شده یافت شدند.

نتایج این مطالعه برای درک تعاملات بین سلول‌های سرطانی انسان و ریزمحیط آنها و اینکه چگونه سلول‌های سرطانی این محیط را برای بهبود بقا و پیشرفت خود تغییر می‌دهند، بسیار ارزشمند خواهد بود. پاسخ به این سوالات کلید توسعه و آزمایش درمان‌های جدید خواهد بود. محققان افزودند: در نهایت، ما اعتماد داریم که فناوری مینی استخوان انسان می‌تواند در آینده به عنوان یک پلتفرم پیشرفته غربالگری مورد استفاده قرار گیرد.

تحقیقات جدیدی در حال انجام است که بورگین و تیمش از این فناوری برای توسعه یک رویکرد شخصی برای مطالعه و درمان تومورهای در حال رشد استخوان با تولید این استخوان‌های کوچک از سلول‌های خود بیمار استفاده می‌کنند.