Управление стволовыми клетками магнитами: доказательство концепции для клинического применения
Магниты могут стать инструментом для направления целебных свойств стволовых клеток к месту лечения таких состояний, как болезни сердца или сосудов.
Ученые из Университета Эмори и Технологического института Джорджии показали, что, насыщая стволовые клетки мельчайшими частицами оксида железа, можно с помощью магнитов притягивать клетки к определенному месту в организме после внутривенной инъекции.
Результаты опубликованы в журнале Small.
Исследование — результат сотрудничества лабораторий W. Роберта Тейлора (профессор медицины и биомедицинской инженерии, Университет Эмори) и Ган Бао (профессор биомедицинской инженерии, Технологический институт Джорджии и Университет Эмори).
Особенности метода и клеток
- Использовались мезенхимальные стволовые клетки (МСК) из взрослых тканей (костный мозг, жир). Они секретируют питательные и противовоспалительные факторы.
- Наночастицы оксида железа уже одобрены FDA для диагностики с помощью МРТ.
- Ключевое отличие: частицы имеют нетоксичное полиэтиленгликолевое (PEG) покрытие, защищающее клетки. Для их внедрения использовалось магнитное поле, а не химические агенты.
- Частицы с железооксидным ядром (~15 нм) задерживаются в лизосомах клеток. Каждая клетка поглощает около 1,5 млн частиц, не теряя жизнеспособности и свойств.
Экспериментальные доказательства
В опытах на мышах стержневой магнит из редкоземельных элементов притягивал инъецированные МСК к хвосту в месте его приложения. Магнит увеличивал концентрацию клеток в хвосте в 6 раз по сравнению с естественным распределением (в основном в легких и печени).
Перспективы
«Далее мы планируем сосредоточиться на терапевтических применениях в моделях на животных, где будем использовать магниты для направления этих клеток точно к месту, необходимому для восстановления и регенерации новых кровеносных сосудов», — говорит Тейлор.