Connect with us

Science

Scientists have mimicked an embryo’s heart to unlock the secrets of how blood cells are born

Published

on

In a study published today in Cell Reports, we have shown how a lab simulation of an embryo’s beating heart and circulation lead to the development of human blood stem cell precursors. (Pexels photo)

Stem cells are the starting point for all other cells in our bodies. The first such cells to be found were blood stem cells – as the name suggests, they give rise to different types of blood cells.

But there’s much we don’t know about how these cells develop in the first place. In a study published today in Cell Reports, we have shown how a lab simulation of an embryo’s beating heart and circulation lead to the development of human blood stem cell precursors.

The tiny device mimics embryonic blood flow, allowing us to directly observe human embryonic blood formation under the microscope. These results may help us understand how we can produce life-saving therapies for patients who need new blood stem cells.

Growing life-saving therapies in the lab

To treat aggressive blood cancers such as leukaemia, patients often need extremely high doses of chemotherapy; a blood stem cell transplant then regenerates blood after the treatment. These are life-saving therapies but are restricted to patients who have a suitable tissue-matched donor of blood stem cells.

A way around this problem would be to grow more blood stem cells in the lab. Unfortunately, past experiments have shown that harvested adult blood stem cells lose their transplantation potential if grown in the lab.

The discovery of induced pluripotent stem cells – stem cells made out of adult cells – in 2006 led to a promising new approach. Induced pluripotent stem cells are made from the patient’s own cells, so there is no problem with tissue rejection, or the ethical issues surrounding the use of IVF embryos.

These cell lines are similar to embryonic stem cells, so they have the potential to form any tissue or cell type – hence, they are “pluripotent”. In theory, pluripotent stem cell lines could provide an unlimited supply of cells for blood regeneration because they are immortalised – they can grow in the lab indefinitely.

But the development of processes to allow us to grow particular types of tissues, organs and cell types – such as blood – has been slow and will take decades to advance. One must mimic the complex process of embryogenesis in the dish!

Engineering an embryonic heart

Current understanding of how embryonic blood stem cells develop is based on animal models. Experiments with anaesthetised zebrafish embryos have shown that blood stem cells arise in the wall of the main blood vessel, the aorta, shortly after the first heartbeat. For ethical reasons, it’s obvious this type of study is not possible in human embryos.

This is why we wanted to engineer an embryonic heart model in the lab. To achieve this, we used microfluidics – an approach that involves manipulating extremely small volumes of liquids.

The first step in generating blood stem cells from pluripotent stem cells is to coax the latter to form the site where blood stem cells start growing. This is known as the AGM region (aorta-gonad-mesonephros) of the embryo.

Our miniature heart pump and circulation (3 by 3 centimetres) mimics the mechanical environment in which blood stem cells form in the human embryo. The device pumps culture media – liquids used to grow cells – around a microfluidic circuit to copy what the embryo heart does.

A step closer to treatment

Once we got the cells to form the AGM region by stimulating cells on day two of starting our cell culture, we applied what’s known as pulsatile circulatory flow from day 10 to day 26. Blood precursors entered the artificial circulation from blood vessels lining the microfluidic channels.

Then, we harvested the circulating cells and grew them in culture, showing that they developed into various blood components – white blood cells, red blood cells, platelets, and others. In-depth analysis of gene expression in single cells showed that circulatory flow generated aortic and blood stem precursor cells found in the AGM of human embryos.

This means our study has shown how pulsatile circulatory flow enhances the formation of blood stem cell precursors from pluripotent stem cells. It’s knowledge we can use in the future.

The next step in our research is to scale up the production of blood stem cell precursors, and to test their transplant potential in immune-deficient mice that can accept human transplants. We can do this by using large numbers of pluripotent stem cells grown in bioreactors that also mechanically stimulate blood stem cell formation.

If we can easily produce blood stem cells from pluripotent stem cell lines, it would provide a plentiful supply of these cells to help treatments of cancer or genetic blood diseases.The Conversation

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.

xosotin chelseathông tin chuyển nhượngcâu lạc bộ bóng đá arsenalbóng đá atalantabundesligacầu thủ haalandUEFAevertonxosofutebol ao vivofutemaxmulticanaisonbethttps://bsport.fithttps://onbet88.ooohttps://i9bet.bizhttps://hi88.ooohttps://okvip.athttps://f8bet.athttps://fb88.cashhttps://vn88.cashhttps://shbet.atbóng đá world cupbóng đá inter milantin juventusbenzemala ligaclb leicester cityMUman citymessi lionelsalahnapolineymarpsgronaldoserie atottenhamvalenciaAS ROMALeverkusenac milanmbappenapolinewcastleaston villaliverpoolfa cupreal madridpremier leagueAjaxbao bong da247EPLbarcelonabournemouthaff cupasean footballbên lề sân cỏbáo bóng đá mớibóng đá cúp thế giớitin bóng đá ViệtUEFAbáo bóng đá việt namHuyền thoại bóng đágiải ngoại hạng anhSeagametap chi bong da the gioitin bong da lutrận đấu hôm nayviệt nam bóng đátin nong bong daBóng đá nữthể thao 7m24h bóng đábóng đá hôm naythe thao ngoai hang anhtin nhanh bóng đáphòng thay đồ bóng đábóng đá phủikèo nhà cái onbetbóng đá lu 2thông tin phòng thay đồthe thao vuaapp đánh lô đềdudoanxosoxổ số giải đặc biệthôm nay xổ sốkèo đẹp hôm nayketquaxosokq xskqxsmnsoi cầu ba miềnsoi cau thong kesxkt hôm naythế giới xổ sốxổ số 24hxo.soxoso3mienxo so ba mienxoso dac bietxosodientoanxổ số dự đoánvé số chiều xổxoso ket quaxosokienthietxoso kq hôm nayxoso ktxổ số megaxổ số mới nhất hôm nayxoso truc tiepxoso ViệtSX3MIENxs dự đoánxs mien bac hom nayxs miên namxsmientrungxsmn thu 7con số may mắn hôm nayKQXS 3 miền Bắc Trung Nam Nhanhdự đoán xổ số 3 miềndò vé sốdu doan xo so hom nayket qua xo xoket qua xo so.vntrúng thưởng xo sokq xoso trực tiếpket qua xskqxs 247số miền nams0x0 mienbacxosobamien hôm naysố đẹp hôm naysố đẹp trực tuyếnnuôi số đẹpxo so hom quaxoso ketquaxstruc tiep hom nayxổ số kiến thiết trực tiếpxổ số kq hôm nayso xo kq trực tuyenkết quả xổ số miền bắc trực tiếpxo so miền namxổ số miền nam trực tiếptrực tiếp xổ số hôm nayket wa xsKQ XOSOxoso onlinexo so truc tiep hom nayxsttso mien bac trong ngàyKQXS3Msố so mien bacdu doan xo so onlinedu doan cau loxổ số kenokqxs vnKQXOSOKQXS hôm naytrực tiếp kết quả xổ số ba miềncap lo dep nhat hom naysoi cầu chuẩn hôm nayso ket qua xo soXem kết quả xổ số nhanh nhấtSX3MIENXSMB chủ nhậtKQXSMNkết quả mở giải trực tuyếnGiờ vàng chốt số OnlineĐánh Đề Con Gìdò số miền namdò vé số hôm nayso mo so debach thủ lô đẹp nhất hôm naycầu đề hôm naykết quả xổ số kiến thiết toàn quốccau dep 88xsmb rong bach kimket qua xs 2023dự đoán xổ số hàng ngàyBạch thủ đề miền BắcSoi Cầu MB thần tàisoi cau vip 247soi cầu tốtsoi cầu miễn phísoi cau mb vipxsmb hom nayxs vietlottxsmn hôm naycầu lô đẹpthống kê lô kép xổ số miền Bắcquay thử xsmnxổ số thần tàiQuay thử XSMTxổ số chiều nayxo so mien nam hom nayweb đánh lô đề trực tuyến uy tínKQXS hôm nayxsmb ngày hôm nayXSMT chủ nhậtxổ số Power 6/55KQXS A trúng roycao thủ chốt sốbảng xổ số đặc biệtsoi cầu 247 vipsoi cầu wap 666Soi cầu miễn phí 888 VIPSoi Cau Chuan MBđộc thủ desố miền bắcthần tài cho sốKết quả xổ số thần tàiXem trực tiếp xổ sốXIN SỐ THẦN TÀI THỔ ĐỊACầu lô số đẹplô đẹp vip 24hsoi cầu miễn phí 888xổ số kiến thiết chiều nayXSMN thứ 7 hàng tuầnKết quả Xổ số Hồ Chí Minhnhà cái xổ số Việt NamXổ Số Đại PhátXổ số mới nhất Hôm Nayso xo mb hom nayxxmb88quay thu mbXo so Minh ChinhXS Minh Ngọc trực tiếp hôm nayXSMN 88XSTDxs than taixổ số UY TIN NHẤTxs vietlott 88SOI CẦU SIÊU CHUẨNSoiCauVietlô đẹp hôm nay vipket qua so xo hom naykqxsmb 30 ngàydự đoán xổ số 3 miềnSoi cầu 3 càng chuẩn xácbạch thủ lônuoi lo chuanbắt lô chuẩn theo ngàykq xo-solô 3 càngnuôi lô đề siêu vipcầu Lô Xiên XSMBđề về bao nhiêuSoi cầu x3xổ số kiến thiết ngày hôm nayquay thử xsmttruc tiep kết quả sxmntrực tiếp miền bắckết quả xổ số chấm vnbảng xs đặc biệt năm 2023soi cau xsmbxổ số hà nội hôm naysxmtxsmt hôm nayxs truc tiep mbketqua xo so onlinekqxs onlinexo số hôm nayXS3MTin xs hôm nayxsmn thu2XSMN hom nayxổ số miền bắc trực tiếp hôm naySO XOxsmbsxmn hôm nay188betlink188 xo sosoi cầu vip 88lô tô việtsoi lô việtXS247xs ba miềnchốt lô đẹp nhất hôm naychốt số xsmbCHƠI LÔ TÔsoi cau mn hom naychốt lô chuẩndu doan sxmtdự đoán xổ số onlinerồng bạch kim chốt 3 càng miễn phí hôm naythống kê lô gan miền bắcdàn đề lôCầu Kèo Đặc Biệtchốt cầu may mắnkết quả xổ số miền bắc hômSoi cầu vàng 777thẻ bài onlinedu doan mn 888soi cầu miền nam vipsoi cầu mt vipdàn de hôm nay7 cao thủ chốt sốsoi cau mien phi 7777 cao thủ chốt số nức tiếng3 càng miền bắcrồng bạch kim 777dàn de bất bạion newsddxsmn188betw88w88789bettf88sin88suvipsunwintf88five8812betsv88vn88Top 10 nhà cái uy tínsky88iwinlucky88nhacaisin88oxbetm88vn88w88789betiwinf8betrio66rio66lucky88oxbetvn88188bet789betMay-88five88one88sin88bk88xbetoxbetMU88188BETSV88RIO66ONBET88188betM88M88SV88Jun-68Jun-88one88iwinv9betw388OXBETw388w388onbetonbetonbetonbet88onbet88onbet88onbet88onbetonbetonbetonbetqh88mu88Nhà cái uy tínpog79vp777vp777vipbetvipbetuk88uk88typhu88typhu88tk88tk88sm66sm66me88me888live8live8livesm66me88win798livesm66me88win79pog79pog79vp777vp777uk88uk88tk88tk88luck8luck8kingbet86kingbet86k188k188hr99hr99123b8xbetvnvipbetsv66zbettaisunwin-vntyphu88vn138vwinvwinvi68ee881xbetrio66zbetvn138i9betvipfi88clubcf68onbet88ee88typhu88onbetonbetkhuyenmai12bet-moblie12betmoblietaimienphi247vi68clupcf68clupvipbeti9betqh88onb123onbefsoi cầunổ hũbắn cáđá gàđá gàgame bàicasinosoi cầuxóc đĩagame bàigiải mã giấc mơbầu cuaslot gamecasinonổ hủdàn đềBắn cácasinodàn đềnổ hũtài xỉuslot gamecasinobắn cáđá gàgame bàithể thaogame bàisoi cầukqsssoi cầucờ tướngbắn cágame bàixóc đĩaAG百家乐AG百家乐AG真人AG真人爱游戏华体会华体会im体育kok体育开云体育开云体育开云体育乐鱼体育乐鱼体育欧宝体育ob体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育开云体育开云体育棋牌棋牌沙巴体育买球平台新葡京娱乐开云体育mu88qh88
Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Maria in Vancouver

Lifestyle1 week ago

Nobody Wants This…IRL (In Real Life)

Just like everyone else who’s binged on Netflix series, “Nobody Wants This” — a romcom about a newly single rabbi...

Lifestyle2 weeks ago

Family Estrangement: Why It’s Okay

Family estrangement is the absence of a previously long-standing relationship between family members via emotional or physical distancing to the...

Lifestyle2 months ago

Becoming Your Best Version

By Matter Laurel-Zalko As a woman, I’m constantly evolving. I’m constantly changing towards my better version each year. Actually, I’m...

Lifestyle2 months ago

The True Power of Manifestation

I truly believe in the power of our imagination and that what we believe in our lives is an actual...

Maria in Vancouver3 months ago

DECORATE YOUR HOME 101

By Matte Laurel-Zalko Our home interiors are an insight into our brains and our hearts. It is our own collaboration...

Maria in Vancouver3 months ago

Guide to Planning a Wedding in 2 Months

By Matte Laurel-Zalko Are you recently engaged and find yourself in a bit of a pickle because you and your...

Maria in Vancouver4 months ago

Staying Cool and Stylish this Summer

By Matte Laurel-Zalko I couldn’t agree more when the great late Ella Fitzgerald sang “Summertime and the livin’ is easy.”...

Maria in Vancouver5 months ago

Ageing Gratefully and Joyfully

My 56th trip around the sun is just around the corner! Whew. Wow. Admittedly, I used to be afraid of...

Maria in Vancouver5 months ago

My Love Affair With Pearls

On March 18, 2023, my article, The Power of Pearls was published. In that article, I wrote about the history...

Maria in Vancouver6 months ago

7 Creative Ways to Propose!

Sometime in April 2022, my significant other gave me a heads up: he will be proposing to me on May...