211service.com
Magnetická buněčná terapie
Stenty jsou roztažitelné nerezové lešení běžně používané k podepření otevřených ucpaných tepen. Ale zavedení stentu může poškodit vnitřní výstelku tepny a stentované tepny se mohou po několika měsících znovu uzavřít, což způsobí krevní sraženiny a možná i infarkty. Nyní vědci z Dětské nemocnice ve Filadelfii vymysleli způsob, jak využít drobné nanočástice obsahující železo a magnetické pole k nasměrování buněk s terapeutickými vlastnostmi do míst ocelových stentů. Buňky by mimo jiné mohly pomoci opravit poškození tepen a zabránit srážení krve.
Rozkládání jejich věcí: Endoteliální buňky naložené magnetickými nanočásticemi svítí fluorescenčně červeně na vzpěrách ocelového stentu.
Je známo, že stenty způsobují vážné trauma, říká Robert Levy, předseda dětské kardiologie v Dětské nemocnici ve Filadelfii. Oprava krevních cév buněčnou terapií je velmi důležitý koncept, který lze realizovat pomocí magnetického cílení.
Levy a jeho kolegové vytvořili nanočástice nebo malé kuličky kyseliny polymléčné, což je biologicky odbouratelný polymer používaný v stehech a dalších lékařských aplikacích. Tým poté naplnil každou nanočástici malou dávkou magneticky citlivého oxidu železa a vložil ji do bovinní endoteliální buňky – buňky nacházející se ve vnitřní výstelce krevní cévy. Hovězí buňky byly geneticky pozměněny tak, aby exprimovaly fluorescenční marker, díky čemuž byly snadno detekovatelné.
Dále vědci chirurgicky implantovali malé kovové stenty do krčních tepen živých krys. Krysám vstříkli roztok ošetřených endoteliálních buněk a vytvořili stálé magnetické pole kolem každé krysy pomocí dvou velkých vnějších elektromagnetických cívek. Levy říká, že magnetické pole, které on a jeho kolegové použili, bylo méně než desetina síly polí generovaných konvenčními MRI přístroji. Po 48 hodinách tým vytvořil snímky krysy pomocí bioluminiscenčního zobrazování.
Vědci zjistili, že magnetické pole způsobilo migraci buněk do kovových stentů ve dvou scénářích: když byly buňky injikovány přímo do krční tepny, blízko umístění stentu, a když byly injikovány dále, do oblouku aorty, odkud byly mohla se rozvětvit do všech oblastí těla. V testech, které nepoužívaly magnetické pole, buňky migrovaly po celém těle s malým směrem.
Magnetické nasměrování buněk, zejména endoteliálních buněk, do míst kovových stentů může mít významný terapeutický účinek, říká Levy. Během chirurgické implantace mají stenty tendenci seškrábat endoteliální buňky, k jejichž normálním funkcím patří pomoc při prevenci srážení krve. Endoteliální buňky jsou také bariérou pro zánětlivé buňky. Zatímco zánětlivé buňky se normálně hrnou do poranění, aby jej pomohly opravit, v nepřítomnosti endoteliálních buněk se nadměrně hromadí a vytvářejí arteriální blokádu. V posledních letech byly stenty navrženy tak, aby uvolňovaly léky proti srážení krve, aby se zabránilo opětovnému uzavření tepen. Ale takové stenty uvolňující léčiva mají své vlastní problémy, včetně zabránění regeneraci endoteliálních buněk.
Před dvěma lety si kliničtí lékaři všimli, že značný počet pacientů má problémy s těmito stenty, pravděpodobně proto, že endotel nebyl správně zhojen, říká Levy. Došlo ke srážení, infarktu myokardu a náhlým úmrtím, což způsobilo velký rozruch ohledně používání stentu.
Levy doufá, že magnetické nasměrování nových endoteliálních buněk do krevních cév může vyřešit mnoho problémů, kterým stenty v současnosti čelí. Jeho tým plánuje pokračovat v experimentech na krysách s použitím endoteliálních buněk získaných z krys namísto krav, aby se minimalizovalo riziko odmítnutí. Nyní, když našel způsob, jak nasměrovat buňky do kovových stentů, Levy se také dívá na další potenciální terapie, včetně oxidu dusnatého, o kterém je známo, že uvolňuje a rozšiřuje krevní cévy. V současné době konstruuje buňky, aby geneticky exprimovaly enzymy, které produkují oxid dusnatý, a nakonec je naplní nanočásticemi oxidu železa, které je zaženou do míst stentů a dále otevírají tepny.
Levy dodává, že magnetická technika má aplikace mimo kardiovaskulární terapii. Například při léčbě rakoviny plic lékaři často používají kovové stenty, aby udrželi dýchací cesty otevřené. Nádor pacienta však může pokračovat v růstu a nakonec i přes zavedení stentu brání průchodu. Magneticky zacílené terapie by mohly pomoci dodat specifická léčiva do míst stentu k léčbě nádorů, kromě toho, že udrží dýchací cesty otevřené.
Kovové implantáty jsou také široce používány v jiných oblastech, jako je ortopedie, pro složité zlomeniny a korekci zakřivení páteře, kde by mohly být užitečné i buněčné terapie, říká Levy. Ocelové implantáty jsou široce používány v medicíně a existují nejrůznější situace, kde by bylo možné aplikace použít.
A co víc, Levy předpokládá, že takové terapie mohou být aplikovány pomocí konvenčních MRI přístrojů. Magnetické pole generované jádry MRI je o řád silnější než to, které Levy použil ve svých experimentech, takže stejný efekt by mohlo vyvolat méně nanočástic oxidu železa.
Robert Langer, profesor institutu na MIT, věří, že Levyho technika je slibným krokem k cílené buněčné terapii. Dokázali lokalizovat více drog do cílových oblastí, říká. Myslím, že je to dobrý nápad, který má velký potenciál.