结合抗体、铁纳米颗粒和磁铁将干细胞引导到受伤的器官
西达斯-西奈心脏研究所的研究人员将布满抗体的铁纳米颗粒注入血液,以治疗心脏病发作造成的损伤。结合的纳米颗粒能够精确定位人体自身的干细胞到受伤的心肌。
这项研究主要针对实验室大鼠,今天发表在在线同行评审期刊上自然通讯.这项研究解决了干细胞治疗学的一个核心挑战:如何在干细胞和受损细胞之间实现靶向相互作用。
尽管干细胞可以成为对抗某些疾病的有力武器,但仅仅给病人注射干细胞并不能保证干细胞能够移动到受伤区域,并与已经在那里的细胞协同工作。
“将干细胞注入动脉以再生受伤的心肌可能是低效的,”Eduardo Marbán医学博士说,他是雪松-西奈心脏研究所主任,领导了该研究小组。“因为心脏在持续泵血,干细胞甚至可以在有机会开始愈合损伤之前就被推出心腔。”
为了将愈合的干细胞靶向到损伤部位,研究人员在铁纳米颗粒上涂上了两种抗体,这两种抗体是一种蛋白质,可以识别并特异性地结合干细胞和体内受伤的细胞。纳米颗粒被注入血液后,它们成功地追踪到受伤区域并开始愈合。
Marbán网站表示:“这是一种分子配对。”“通过磁共振成像,我们能够看到带铁标记的细胞移动到可以开始愈合的损伤部位。此外,通过在受伤心脏上方放置磁铁,靶向性进一步增强。”
西达斯-西奈心脏研究所一直处于研发研究性干细胞治疗的前沿心脏病病人。2009年,Marbán和他的团队完成了世界上第一个用病人自己的心脏组织培养专门的心脏干细胞的手术。然后,这些特殊的细胞被注射回患者的心脏,以修复和再生因心脏病发作而受伤的心脏中的健康肌肉。研究结果,发表于《柳叶刀》2012年,在接受干细胞治疗一年后,心脏病发作患者心肌上留下的疤痕明显缩小了。
今年早些时候,心脏研究所的研究人员开始了一项名为ALLSTAR的新研究,在这项研究中,心脏病发作患者被注入来自供体质量心脏的异体干细胞。
心脏衍生的生长过程干细胞是Marbán博士在约翰霍普金斯大学任教时开发的。约翰霍普金斯大学已经申请了该知识产权的专利,并将其授权给了Capricor公司,ceders - sinai和Dr. Marbán在该公司拥有经济利益。摩羯座公司正在为西达斯-西奈的全明星临床试验提供资金。最近,心脏研究所开设了全国第一家再生医学诊所,旨在与之匹配心和血管疾病患者进行适当的干细胞临床试验正在雪松西奈和其他机构进行。
Marbán认为,纳米铁的概念也可以用于治疗其他健康状况,如周围血管疾病和哮喘。Marbán表示,如果未来的研究取得成功,大约三年内就可以进行人体临床研究。