Humane Stamcel Gedifferentieerde Levercellen voor Ziekte Modellering en Orgaan Engineering

Het vitale bloedsysteem bij zoogdieren wordt gedurende het hele leven continu geregenereerd door een proces dat hematopoiese wordt genoemd. Bij hematopoiese wordt een stamcelpopulatie genaamd hematopoietische stamcellen (HSC's) gedifferentieerd en produceren gespecialiseerde rijpe bloedcellen waaronder rode bloedcellen, megakaryocyten en myeloïde cellen. Zelfs een kleine fout in dit proces kan hematologische aandoeningen zoals bloedarmoede en leukemie tot gevolg hebben. Transplantatie van HSC's in patiënten voor het reconstitueren van cellulaire compartimenten van het bloed is strikt afhankelijk van de uitbreiding van HSC's in vitro omstandigheden. De uitbreiding van de HSC-populatie blijft een grote uitdaging in het veld, aangezien de zelfvernieuwingscapaciteit van HSC's zeer beperkte in vitro omstandigheden is. Het doel van dit proefschriftproject is het ontwikkelen van een op hydrogel gebaseerd 3D-kweeksysteem, dat geschikte biochemische en biomechanische signalen verschaft aan ingekapselde HSC's voor hun efficiënte expansie, zonder hun pluripotentie te verliezen. Moleculaire en mechanische bestanddelen van de foetale lever HSC-nis tussen 12 en 16 dagen van de ontwikkeling zijn al in eerdere studies gedefinieerd. De volgende stap is om een nieuw in vitro 3D-kweeksysteem te creëren door eerder verkregen moleculaire en mechanische signalen in een op hydrogel gebaseerd platform te vertalen. Om dit te bereiken, zullen nano-indentatieprotocollen worden ontwikkeld voor een diepgaande micro-mechanische karakterisering van foetale lever- en hydrogelstructuren, evenals chemische strategieën voor het conjugeren van biokritische moleculen aan de hydrogelnetwerken om het biomimetische potentieel te verbeteren.