Las terapias con células madre son muy prometedoras en el tratamiento de una variedad de enfermedades, pero para desarrollarlas, los investigadores primero deben poder monitorearlas dentro del cuerpo. Ingrese el agente de contraste.
"A menudo las cosas salen mal de inmediato cuando se inyectan células madre o terapéuticas en el cuerpo porque algunas células pueden migrar, mientras que otras células moribundas son ingeridas por el cuerpo y expulsadas", dice Xiao-an Zhang, profesor asistente de química enU de T Scarborough.
"Es importante saber si estas células se inyectan en el lugar correcto, a dónde van una vez dentro del cuerpo y si aún están vivas. La única forma de hacerlo es con un agente de contraste efectivo".
Los agentes de contraste convencionales se inyectan directamente en el cuerpo para hacer que algunos tejidos o enfermedades sean más claramente visibles en las imágenes de resonancia magnética. El desarrollado por Zhang y su equipo, incluido el estudiante de doctorado Inga Haedicke, profesor asistente de U de T Hai-LingMargaret Cheng y dos grupos de investigación Dr. Timothy Scholl y Dra. Paula Foster de Western University, pueden mejorar la monitorización a nivel celular, que es un elemento crucial para medir la efectividad de los tratamientos con células madre y terapéuticas.
Si bien aún es temprano en el desarrollo, las células madre y terapéuticas pueden algún día ofrecer tratamientos efectivos contra enfermedades, particularmente cáncer. Pero un obstáculo importante en el desarrollo de estos tratamientos es la incapacidad de monitorearlos efectivamente una vez dentro del cuerpo.
"Los métodos de resonancia magnética actuales no son excelentes para ver lo que está sucediendo a nivel celular o subcelular. Simplemente no es lo suficientemente potente: la resolución y la sensibilidad deben ser mayores y el contraste debe ser mayor para distinguirun tipo de célula de otra ", dice Zhang.
"La resonancia magnética tradicional no puede hacer exactamente lo que necesitamos que haga en este momento, pero hay una gran oportunidad para mejorar la tecnología"
La resonancia magnética MRI utiliza un campo magnético y ondas de radio para producir una imagen detallada de los tejidos dentro del cuerpo. La MRI es ideal para imágenes médicas porque es más leve que las técnicas como las tomografías computarizadas o los rayos X ya que no es tan invasiva yno depende de la radiación ionizante
Existen bastantes desafíos técnicos al desarrollar un agente de contraste efectivo para la obtención de imágenes celulares. Por un lado, debe ser no tóxico o de baja toxicidad para que no dañe las células. También debe poder ingresar a las célulasy se acumulan para proporcionar un contraste lo suficientemente claro del resto de objetos en la imagen, señala Zhang.
El agente desarrollado por Zhang y su equipo aborda estos desafíos utilizando porfirina de manganeso. El manganeso es un micronutriente que las células del cuerpo pueden manejar y forma un complejo muy estable con la porfirina, un tipo de molécula de pigmento que puede ayudar a lograr lo necesariopropiedades.Utilizando una nueva porfirina desarrollada por Haedicke, el agente puede administrarse a las células de manera más eficiente en concentraciones más pequeñas y puede acumularse de manera más efectiva que las alternativas actuales.
"El aspecto positivo real de este diseño es que es permeable a las células y que el nuevo mecanismo le permite permanecer dentro de la célula y acumularse", dice Haedicke. "Esto es extremadamente importante para etiquetar qué células se están monitoreando".
La investigación, que se publicará en la revista Ciencia química , recibió fondos de la Fundación para la Innovación de Canadá CFI y el Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá NSERC.
Los siguientes pasos para Zhang y su equipo es centrarse principalmente en usar el agente en diferentes tipos de células madre y probarlas in vivo.
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Materiales proporcionado por Universidad de Toronto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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