«Часто что-то сразу же идет не так, когда стволовые или терапевтические клетки вводятся в организм, потому что некоторые клетки могут мигрировать, в то время как другие умирающие клетки съедаются организмом и изгоняются», — говорит Сяо-ань Чжан, доцент химии в Университете Калифорнии. Т. Скарборо.
«Важно знать, вводятся ли эти клетки в нужное место, куда они попадают однажды внутри тела и живы ли они. Единственный способ сделать это — использовать эффективное контрастное вещество».Обычные контрастные вещества вводятся непосредственно в тело, чтобы некоторые ткани или заболевания были более четко видны на МРТ.
Тот, который был разработан Чжаном и его командой, включая доктора философии. студентка Инга Хедике, доцент Университета Ти-Линг Маргарет Ченг и две исследовательские группы (доктор Тимоти Шолль и доктор Паула Фостер) из Западного университета могут улучшить мониторинг на клеточном уровне, что является важным элементом измерения эффективности лечения стволовыми и терапевтическими клетками.Хотя стволовые и терапевтические клетки все еще находятся на ранней стадии развития, они могут однажды предложить эффективное лечение болезней, особенно рака.
Но одним из основных препятствий при разработке этих методов лечения является неспособность эффективно контролировать их, когда они попадают в организм.«Современные методы МРТ не очень хороши для изучения того, что происходит на клеточном или субклеточном уровне. Их просто недостаточно — разрешение и чувствительность должны быть выше, а контраст должен быть выше, чтобы различать один тип. камеры от другого ", — говорит Чжан.
«Традиционная МРТ не может сделать то, что нам нужно прямо сейчас, но есть огромные возможности для улучшения технологии».Магнитно-резонансная томография (МРТ) использует магнитное поле и радиоволны для получения детального изображения тканей внутри тела. МРТ идеально подходит для медицинской визуализации, потому что она мягче, чем такие методы, как компьютерная томография или рентген, поскольку она не так инвазивна и не зависит от ионизирующего излучения.При разработке эффективного контрастирующего агента для визуализации клеток возникает немало технических проблем.
Во-первых, он должен быть нетоксичным или иметь низкую токсичность, чтобы не повредить клетки. Он также должен иметь возможность входить в ячейки и накапливаться, чтобы обеспечить достаточно четкий контраст от остальных объектов на изображении, отмечает Чжан.
Агент, разработанный Чжаном и его командой, решает эти проблемы с помощью порфирина марганца. Марганец — это микроэлемент, с которым клетки организма могут справиться и который образует очень стабильный комплекс с порфирином, типом молекулы пигмента, который может помочь в достижении необходимых свойств. Используя новый порфирин, разработанный Haedicke, агент может доставляться в клетки более эффективно в меньших концентрациях и может накапливаться более эффективно, чем существующие альтернативы.
«Настоящим положительным аспектом этой конструкции является то, что она проницаема для клеток и что новый механизм позволяет ей оставаться внутри клетки и накапливаться», — говорит Хедике. «Это чрезвычайно важно для маркировки клеток, за которыми ведется мониторинг».Исследование, которое будет опубликовано в журнале Chemical Science, получило финансирование от Канадского фонда инноваций (CFI) и Совета по естественным и инженерным исследованиям Канады (NSERC).
Следующие шаги для Чжана и его команды — сосредоточиться в основном на использовании агента на различных типах стволовых клеток и на их тестировании in vivo.