新平台可在移植后长期追踪干细胞来源的组织

北卡罗莱纳州达勒姆市-今天在STEM细胞转化医学(SCTM)中报道的一个新平台将能够长期跟踪植入心脏后由诱导性多能干细胞(iPSC)产生的心肌细胞。这种无创性策略是通过使用现代基因编辑技术来插入一个称为钠/碘同向转运蛋白(NIS)的基因而创建的，具有卓越的安全性并可以长期进行无创性细胞追踪，并为多种其创建者说，这些药物在心脏和其他细胞疗法的临床前和临床开发中具有重要的应用价值。

可以直接从成年细胞产生的iPSC来治疗心脏病和其他疾病是当今医学界争论不休的话题。一些研究表明，它们有望产生心肌细胞(心脏的肌肉细胞)，从而使受心脏病发作破坏的组织再生。其他研究与这些结果相矛盾。能够长期跟踪细胞以确定它们的去向以及植入后发生的事情可能对解决问题有很大帮助。

但是，当前用于在体内(体内)追踪iPSC的方法存在一些局限性，尤其是在具有免疫能力的大型动物(具有免疫系统的动物能够对毒素或异物的刺激做出充分反应的动物)方面。异种荧光蛋白的光学扫描-一种免疫缺陷生物体内细胞追踪的典型方法-在这些情况下不适用，因为担心外源追踪蛋白会触发人体免疫系统的排斥反应，并且无法无创地进行检测较大动物内脏中的荧光。但是，SCTM中报告的新跟踪策略有望克服这些限制。

该平台由美国国家心脏，肺和血液研究所(NHLBI)的辛西娅·邓巴(Cynthia Dunbar)医学博士和索根·洪(DVM Ph.D.)领导的多机构团队开发，该机构是美国国立卫生研究院的一部分。

洪博士说：“更好的成像技术对于改善心脏治疗至关重要。”“在这项研究中，我们想展示一种分子成像技术，用于非侵入性，长期可视化，以显示表达NIS的心脏细胞移植到因心脏病发作而受损的心肌中后发生的情况。我们还想了解这种技术是否可以发现畸胎瘤-这就是肿瘤。”

他们选择了NIS基因，因为它是内源的(通常在体内产生)，因此不会触发免疫反应。通常，它仅在有限的组织中产生，最显着的是甲状腺，在该组织中其功能是输入碘化物。临床甲状腺扫描利用NIS蛋白的优势，它还能够导入可以通过标准临床成像方法(例如PET扫描)检测到的放射性分子和其他示踪剂分子。

Hong博士和同事使用CRISPR / Cas9编辑技术，将恒河猴NIS基因整合到恒河猴iPSC基因组中的“安全港”位置。然后将这些编辑的细胞(NIS-RhiPSC-CMs)注射到一组小鼠的后腿中，以进行畸胎瘤的治疗，并在诱发心脏病后立即注射到另一组小鼠的心脏中。然后通过PET和CT扫描监测在所有动物中移植的NIS-RhiPSC-CM。

Dunbar博士说：“带有NIS标记的心脏细胞的外观和功能类似于没有标记的iPSC产生的心脏细胞。移植到受损的心脏组织中后，可以观察到移植的细胞，直到注射后10周研究得出结论。”说过。“这使我们得出结论，这个新的分子成像平台适合用于临床前模型和临床试验，并可能使我们更接近期待已久的心脏病和其他疾病基因治疗时代。”

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