Bloed heeft een van de hoogste regeneratiesnelheden in het menselijk lichaam en produceert 1 × 1012 cellen per dag in het volwassen menselijke beenmerg1. Hematopoëtische stamcellen (HSC's) garanderen de bloedproductie gedurende de levensduur door het proces van hematopoëse en worden gedefinieerd door hun vermogen om alle soorten bloedcellen te produceren (multipotentialiteit) terwijl ze zichzelf in stand houden (zelfvernieuwing). Historisch gezien is de gouden standaard voor het testen van de functie van een HSC altijd gebaseerd geweest op transplantatie, waarbij het vermogen van een donorpopulatie wordt getest om alle bloedlijnen van een muis op lange termijn te reconstrueren (gewoonlijk gedefinieerd als minimaal 20 weken)2. Een grote hoeveelheid functioneel werk dat meerdere decennia bestrijkt, heeft aangetoond dat het HSC-compartiment heterogeen is in zowel afstammingsoutput als reconstitutie op lange termijn. De toolkit om hematopoëse te bestuderen is in de loop der jaren aanzienlijk uitgebreid, met veel nieuwe technieken, waaronder in vitro single-cell functionele assays, single-cell -omics-benaderingen en lineage tracing3. Deze laatste hebben onomstotelijk aangetoond dat de bijdragen van HSC en multipotente voorlopercellen sterk verschillen bij inheemse hematopoëse en onder de stress die wordt opgelegd door transplantatie. Al deze technieken vormen een aanvulling op transplantatietests, die belangrijk blijven om de herpopulatiecapaciteit van HSC's op lange termijn te beoordelen. In de context van de studie van menselijke hematopoëse biedt xenotransplantatie de enige methode om zelfvernieuwing experimenteel te beoordelen in een omgeving van het hele organisme.
Xenotransplantatie van HSC's wordt gewoonlijk uitgevoerd met behulp van intraveneuze injectie van cellen in immuungecompromitteerde muizen. HSC's zijn echter zeldzaam4 en de toegang tot menselijke monsters die HSC's bevatten, is beperkt. In 2003 paste de groep van John Dick een protocol aan voor beenmergaspiratie en intrafemoreel geïnjecteerde niet-zwaarlijvige diabetische/ernstige gecombineerde immunodeficiëntie (NOD-SCID) muizen met Lin-CD34+ navelstrengbloed (CB) cellen5. Voor zover wij weten, is er geen gerapporteerde formele vergelijking van intraveneuze versus intrafemorale injecties in langetermijn- en seriële transplantatieresultaten. In directe vergelijking met intraveneuze injecties bieden intrafemorale injecties echter grotere transplantaatgroottes met hetzelfde aantal getransplanteerde cellen6, althans op korte termijn. Bovendien kan implantatie worden gedetecteerd met veel minder getransplanteerde hematopoëtische stam- en voorlopercellen (HSPC's). Men denkt dat dit komt omdat intrafemorale toediening de noodzaak van HSC's om naar het beenmerg te sturen omzeilt, wat in de context van xenotransplantaten beperkend is vanwege een gebrek aan reactiviteit tussen soorten voor een aantal receptoren en cytokines. Via het gebruik van intrafemorale injecties waren Notta en collega's de eersten die enkele menselijke HSC's7 transplanteerden, hoewel er extra overwegingen moeten worden gemaakt, zoals beschreven in hun methoden. Intrafemorale toediening van HSPC's heeft ook beperkingen. De injectie zelf verstoort en vernietigt een deel van het beenmerg en is daarom niet geïndiceerd voor onderzoeken naar de overspraak tussen HSC's en hun micro-omgeving van het beenmerg. Bovendien wordt het maximale aantal cellen beperkt door het volume van die botholte en dat kan voor sommige toepassingen te weinig zijn. Zoals bij elke techniek moet de toepassing ervan in een specifiek experiment worden afgewogen op basis van de voor- en nadelen en de vraag die wordt gesteld. In de context van xenotransplantatie, als het doel van het experiment is om de implantatie van een laag aantal menselijke HSPC's te testen zonder beoordeling van de micro-omgeving, heeft intrafemorale toediening meestal de voorkeur boven intraveneuze injectie.