Krew ma jeden z najwyższych wskaźników regeneracji w ludzkim ciele, produkując 1 × 1012 komórek dziennie w dorosłym ludzkim szpiku kostnym1. Hematopoetyczne komórki macierzyste (HSC) gwarantują produkcję krwi przez całe życie w procesie hematopoezy i są definiowane przez ich zdolność do wytwarzania wszystkich typów komórek krwi (multipotencjalność) przy jednoczesnym utrzymaniu się (samoodnowa). Historycznie rzecz biorąc, złoty standard testowania funkcji HSC zawsze opierał się na transplantacji, testowaniu zdolności populacji dawcy do odtworzenia wszystkich linii krwi myszy w długim okresie (powszechnie definiowanym jako minimum 20 tygodni)2. Duża liczba prac funkcjonalnych obejmujących kilka dziesięcioleci wykazała, że przedział HSC jest niejednorodny zarówno pod względem wyjściowym linii, jak i długotrwałej rekonstytucji. Zestaw narzędzi do badania hematopoezy znacznie się rozszerzył na przestrzeni lat, wprowadzając wiele nowych technik, w tym testy funkcjonalne pojedynczych komórek in vitro, podejścia -omiczne pojedyncze komórki i śledzenie linii3. Te ostatnie jednoznacznie wykazały, że wkład HSC i multipotencjalnych komórek progenitorowych znacznie różni się w natywnej hematopoezie i pod wpływem stresu narzuconego przez przeszczep. Wszystkie te techniki uzupełniają testy transplantacyjne, które pozostają ważne dla oceny długoterminowej zdolności HSC do ponownego zasiedlenia. W kontekście badań nad ludzką hematopoezą, ksenotransplantacja stanowi jedyną metodę eksperymentalnej oceny samoodnowy w warunkach całego organizmu.
Ksenotransplantacja HSC jest powszechnie wykonywana za pomocą dożylnego wstrzykiwania komórek myszom z obniżoną odpornością. Jednak HSC są rzadkie4 i dostęp do próbek ludzkich zawierających HSC jest ograniczony. W 2003 roku grupa Johna Dicka zaadaptowała protokół aspiracji szpiku kostnego i wstrzyknięto doudowo nieotyłym myszom z cukrzycą/ciężkim złożonym niedoborem odporności (NOD-SCID) z komórkami krwi pępowinowej (CB) Lin−CD34 +5. Zgodnie z naszą wiedzą, nie zgłoszono żadnego formalnego porównania wstrzyknięć dożylnych i doudowych w wynikach przeszczepów długoterminowych i seryjnych. Jednak w porównaniu bezpośrednio z iniekcjami dożylnymi, wstrzyknięcia doudowe zapewniają większe rozmiary przeszczepów przy tej samej liczbie przeszczepionych komórek6, przynajmniej w krótkim okresie. Ponadto wszczepienie można wykryć przy znacznie mniejszej liczbie przeszczepionych hematopoetycznych komórek macierzystych i progenitorowych (HSPC). Uważa się, że dzieje się tak dlatego, że dostarczanie do kości udowej omija potrzebę domowego dostarczania HSC do szpiku kostnego, co w kontekście ksenoprzeszczepu jest ograniczające ze względu na brak międzygatunkowej reaktywności dla wielu receptorów i cytokin. Poprzez zastosowanie zastrzyków doudowych, Notta i współpracownicy byli pierwszymi, którzy przeszczepili pojedyncze ludzkie HSCs7, chociaż należy wziąć pod uwagę dodatkowe kwestie, zgodnie z opisem w ich metodach. Doudowe dostarczanie HSPC do kości udowej ma również ograniczenia. Samo wstrzyknięcie zakłóca i niszczy część szpiku kostnego, dlatego nie jest wskazane w badaniach przesłuchów między HSC a ich mikrośrodowiskiem szpiku kostnego. Ponadto maksymalna liczba komórek jest ograniczona objętością tej jamy kostnej, a to może być zbyt mało dla niektórych zastosowań. Jak w przypadku każdej techniki, jej zastosowanie w konkretnym eksperymencie należy rozważyć w oparciu o korzyści/wady i zadane pytanie. W kontekście ksenotransplantacji, jeśli celem eksperymentu jest przetestowanie wszczepienia niewielkiej liczby ludzkich HSPC bez oceny mikrośrodowiska, podanie do kości udowej jest zwykle preferowane zamiast wstrzyknięcia dożylnego.