La nueva plataforma permite el seguimiento a largo plazo de los tejidos derivados de células madre después del trasplante
Los coautores So Gun Hong, DVM, Ph.D., y Cynthia Dunbar, MD, del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre (NHLBI ), parte de los Institutos Nacionales de Salud. Crédito: AlphaMed Press
Una nueva plataforma publicada hoy en STEM CELLS Translational Medicine (SCTM) permitirá el seguimiento a largo plazo de los cardiomiocitos producidos a partir de células madre pluripotentes inducidas (iPSC) después de su implantación en el corazón. Esta estrategia no invasiva, creada mediante el uso de la edición de genes moderna para insertar un gen llamado simportador de sodio/yoduro (NIS), presenta una seguridad superior y permite el seguimiento celular no invasivo a largo plazo, además ofrece el potencial para una amplia variedad de aplicaciones en el desarrollo preclínico y clínico de terapias cardíacas y otras terapias celulares, dicen sus creadores.
El uso de iPSC, que pueden generarse directamente a partir de células adultas, para tratar enfermedades cardíacas y otras afecciones es un tema muy debatido en el mundo médico actual. Algunas investigaciones muestran que son prometedores en la producción de cardiomiocitos (las células musculares del corazón) para permitir la regeneración del tejido dañado por un ataque al corazón; otros estudios contradicen esos resultados. Ser capaz de seguir las células a largo plazo para determinar a dónde van y qué sucede después de la implantación podría ser de gran ayuda para resolver el problema.
Sin embargo, los métodos actuales utilizados para rastrear las iPSC dentro del cuerpo (in vivo) tienen varias limitaciones, particularmente cuando se trata de animales grandes inmunocompetentes (animales con sistemas inmunológicos capaces de responder adecuadamente al estímulo de una toxina o sustancia extraña). El escaneo óptico de proteínas fluorescentes xenogénicas, un método típico para el seguimiento de células in vivo en organismos inmunodeficientes, no es aplicable en estos casos, por temor a que las proteínas de seguimiento extrañas puedan desencadenar el rechazo a través del sistema inmunitario del cuerpo y la incapacidad para detectar de forma no invasiva la fluorescencia en los órganos internos. de animales más grandes. Pero la nueva estrategia de seguimiento de la que se informa en SCTM promete superar estas limitaciones.
La plataforma fue desarrollada por un equipo multiinstitucional dirigido por Cynthia Dunbar, MD, y So Gun Hong, DVM, Ph.D. , del Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre (NHLBI, por sus siglas en inglés), parte de los Institutos Nacionales de Salud.
«Mejores técnicas de diagnóstico por imágenes son cruciales para mejorar las terapias cardíacas», dijo el Dr. Hong. «En este estudio, queríamos demostrar una técnica de imágenes moleculares para la visualización no invasiva a largo plazo de lo que sucede después de que las células cardíacas que expresan NIS se trasplantan al músculo cardíaco dañado por un ataque cardíaco. También queríamos ver si esta técnica permitiría la detección de teratomas, que son tumores».
Eligieron el gen NIS porque es endógeno (normalmente producido dentro del cuerpo) y, por lo tanto, no desencadena una respuesta inmunitaria. Por lo general, se produce solo en un número limitado de tejidos, sobre todo en la glándula tiroides, donde funciona para importar yoduro. Las exploraciones clínicas de tiroides aprovechan la proteína NIS, que también puede importar moléculas radiactivas y otras moléculas trazadoras que pueden detectarse mediante métodos de imágenes clínicas estándar, como las exploraciones PET.
Usando la edición CRISPR/Cas9, el Dr. Hong y los compañeros de trabajo incorporaron un gen NIS de rhesus en una ubicación de «puerto seguro» en el genoma de iPSCs de macaco rhesus. Estas células editadas (NIS-RhiPSC-CM) luego se inyectaron en las patas traseras de un grupo de ratones, para seguir los teratomas, y en los corazones de otro grupo de ratones inmediatamente después de un ataque cardíaco inducido. Los NIS-RhiPSC-CM trasplantados en todos los animales se monitorearon a través de tomografías PET y CT.
«Las células cardíacas marcadas con NIS se veían y funcionaban de manera similar a las células cardíacas producidas a partir de iPSC sin la etiqueta. Después del trasplante en del tejido cardíaco dañado, las células injertadas podían visualizarse hasta la conclusión del estudio, 10 semanas después de la inyección», dijo el Dr. Dunbar. «Esto nos lleva a concluir que esta nueva plataforma de imágenes moleculares está preparada para su uso en modelos preclínicos y ensayos clínicos y puede acercarnos a la tan esperada era de la terapia génica para enfermedades cardíacas y otras enfermedades».
«Este es un estudio interesante sobre el desarrollo de una nueva plataforma basada en NIS que utiliza la edición de genes CRISPR/Cas9 para rastrear el destino de las células después de la implantación para determinar a dónde van y qué les sucede», dijo Anthony Atala, MD, Editor -Jefe de STEM CELLS Translational Medicine y director del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine. «Este enfoque ofrece aplicaciones más amplias tanto en el desarrollo preclínico como clínico de las terapias con células cardíacas».
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Los científicos encuentran la edad óptima de las células madre Más información: John W. Ostrominski et al, La introducción mediada por CRISPR/Cas9 del gen simportador de sodio/yoduro permite el seguimiento in vivo no invasivo de cardiomiocitos derivados de células madre pluripotentes inducidas, STEM CELLS Translational Medicine (2020). DOI: 10.1002/sctm.20-0019 Información de la revista: Stem Cells Translational Medicine
Proporcionado por AlphaMed Press Cita: Nueva plataforma permite el seguimiento a largo plazo de células madre -tejidos derivados después del trasplante (23 de julio de 2020) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-07-platform-enables-long-term-tracking-stem.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.