今天在STEM CELLS Translational Medicine (SCTM)中报道的一个新平台将能够长期跟踪植入心脏后由诱导多能干细胞 (iPSC) 产生的心肌细胞。这种非侵入性策略是通过使用现代基因编辑技术插入一种称为钠/碘化物同向转运蛋白 (NIS) 的基因而创建的,具有卓越的安全性并允许长期非侵入性细胞追踪,此外还提供了广泛的潜力它的创造者说,它在心脏和其他细胞疗法的临床前和临床开发中的应用。
使用可以直接从成体细胞产生的 iPSC 来治疗心脏病和其他疾病是当今医学界备受争议的话题。一些研究表明,它们有望产生心肌细胞(心脏的肌肉细胞),从而使因心脏病发作而受损的组织得以再生;其他研究与这些结果相矛盾。能够长期跟踪细胞以确定它们的去向以及植入后发生的情况可能对解决这个问题大有帮助。
然而,目前用于追踪体内(体内)iPSCs 的方法有一些局限性,特别是当涉及到具有免疫能力的大型动物时(具有免疫系统的动物能够对毒素或外来物质的刺激做出充分反应)。异种荧光蛋白的光学扫描——免疫缺陷生物体内细胞追踪的典型方法——不适用于这些情况,因为担心外来追踪蛋白可能通过身体的免疫系统引发排斥反应,并且无法进行非侵入性检测较大动物内脏器官的荧光。但是SCTM中报告的新跟踪策略有望克服这些限制。
该平台由美国国立卫生研究院下属国家心肺血液研究所 (NHLBI) 的医学博士 Cynthia Dunbar 和医学博士 So Gun Hong 领导的多机构团队开发.
“更好的成像技术对于改善心脏治疗至关重要,”Hong 博士说。“在这项研究中,我们想展示一种分子成像技术,用于非侵入性、长期可视化表达 NIS 的心脏细胞被移植到因心脏病发作受损的心肌后会发生什么。我们还想看看这种技术是否将允许检测畸胎瘤——这是肿瘤。”
他们选择 NIS 基因是因为它是内源性的(通常在体内产生),因此不会触发免疫反应。通常,它仅在有限数量的组织中产生,最显着的是甲状腺,它在其中发挥输入碘化物的作用。临床甲状腺扫描利用 NIS 蛋白也能够导入放射性和其他示踪分子,这些分子可以通过标准临床成像方法(如 PET 扫描)检测到。