למח העצם תפקיד מכריע בשמירה על תאי גזע המטופואטיים והומאוסטזיס של העצם. עם זאת, המחקר הופרע על ידי מחסור בסמנים יעילים ובנוגדנים חד שבטיים לזיהוי מדויק של LepR נדיר+ תאי סטרומה. טכניקות הדמיה מסורתיות נאבקו ללכוד את אוכלוסיות התאים החמקמקות הללו ואת המבנים הדלילים של מח העצם. כתוצאה מכך, גדל הצורך בשיטת הדמיה מדויקת יותר כדי לחקור את הפונקציות והאינטראקציות של תאים אלה בתוך הסביבה המקומית שלהם.
ב-13 בינואר 2025 פורסם מחקר (DOI: 10.1038/s41413-024-00387-9) ב- מחקר עצמות הציגה פרוטוקול הדמיה שעבר אופטימיזציה חדשה שנועד להמחיש את LepR+ תאים סטרומליים בתוך חצאי עצם עכברים מנוקים אופטית. המחקר נערך על ידי צוות מחקר מהמכון הלאומי למדעי הביולוגיה, בייג'ינג ומוסדות משתפים פעולה, המחקר מספק כלי מתקדם לחקר הארכיטקטורה והאינטראקציות הסלולריות בתוך מח העצם.
המחקר מתאר פרוטוקול רב-שלבי שמתחיל בקיבוע רקמות לשימור מבנה העצם, ולאחר מכן ניקוי גיר להסרת מינרלים וחתך בהקפאה כדי לחשוף את חלל המח. שלבי הכנה אלו חיוניים כדי להבטיח שהעצם מוכנה להדמיה. לאחר מכן, צביעה חיסונית מדגישה את LepR+ תאים ורכיבים תאיים אחרים, שלב קריטי בהבחנה בין סוגי התאים השונים בתוך מח העצם. לאחר מכן ניקוי אופטי משפר את השקיפות של הרקמה, ומאפשר הדמיה עמוקה ומפורטת יותר. תהליך זה, הנמשך כ-12 ימים, מביא למקטעי עצם שקופים ביותר שניתן לנתח באמצעות מיקרוסקופיה קונפוקלית ברזולוציה גבוהה.
התקדמות מרכזית במחקר זה היא פיתוח של נוגדן חד שבטי חדש המכוון ביעילות למח עצם LepR+ תאים. נוגדן זה לא רק מגביר את הספציפיות והרגישות של ההדמיה, אלא גם מגיב בצלב עם LepR אנושי, ומרחיב את היישום של השיטה לדגימות אנושיות. יתר על כן, הטכניקה היא רב-תכליתית, מתאימה לאתרי שלד שונים כגון ה-calvaria והחוליות, ומספקת תצוגה מקיפה של מח העצם על פני אזורים אנטומיים שונים.
ד"ר בו שן, המחבר הראשי של המחקר, תיאר את טכניקת ההדמיה כקידום משמעותי למחקר נישה של מח העצם. "גישה חדשנית זו מאפשרת לנו לדמיין את האינטראקציות המורכבות של LepR+ תאים סטרומליים עם בהירות חסרת תקדים, המציעים תובנות חדשות לגבי נישות תאי גזע ומתגברים על מגבלות קודמות", הסביר ד"ר שן. "פיתוח של נוגדן חד שבטי חדש ואלל מדווח משפר עוד יותר את היכולת שלנו לחקור תאים אלו באתרם, דוחף את הגבולות של מה שאנחנו יכולים להבין על בריאות השלד ומחלות".
היישומים הפוטנציאליים של טכניקת הדמיה עמוקה זו הם עצומים. חוקרים יכולים כעת לחקור שינויים הקשורים להזדקנות בנישת מח העצם, כולל דלקת, שהיא חיונית להבנת ההתקדמות של הפרעות שלד הקשורות לגיל. היכולת לדמיין במדויק אוכלוסיות תאים נדירות ואת האינטראקציות שלהן עם תאים אחרים בסביבת מח העצם יכולה גם להאיץ את הפיתוח של טיפולים ממוקדים למחלות שלד. פריצת דרך זו לא רק משפרת את ההבנה שלנו בביולוגיה של מח העצם, אלא גם מהווה את הבמה ליישומים קליניים ברפואה רגנרטיבית והתערבויות טיפוליות.