Гадонанотрубки (GNTs), разработанные учеными Университета Райса (Rice University), начинают показывать хорошие результаты в исследовании, финансируемом грантом Национального института здравоохранения (National Institutes of Health – NIH) США.

Исследование подтвердило, что эффективность GNTs при отслеживании врачами стволовых клеток в организме пациента в 40 раз выше эффективности стандартных контрастных веществ, применяемых в магнитно-резонансной томографии. Контрастные агенты помогают врачам найти признаки заболеваний или повреждений с помощью магнитно-резонансной визуализации.

В статье, опубликованной в журнале Biomaterials, ученые из Университета Райса и Эпископальной больницы Святого Луки (St. Luke's Episcopal Hospital) в Хьюстоне (клиники Техасского кардиологического института) сообщают, что помеченные гадонанотрубками мезенхимальные стволовые клетки из костного мозга свиней легко отслеживаются с помощью МРТ. Это хорошая перспектива для наблюдения за помеченными клетками в процессе их движения по организму больного.

В конечном итоге исследователи рассчитывают, что магнитные свойства помеченных стволовых клеток позволят врачам манипулировать ими in vivo и направлять клетки в определенные органы, например, в сердце, где они смогут излечивать поврежденные ткани.

Черные пятна – агрегаты гадонанотрубок (GNTs) в цитоплазме мезенхимальных стволовых клеток. Тесты показывают, что GNTs чрезвычайно эффективны для маркировки и отслеживания стволовых клеток с помощью магнитно-резонансной томографии. (Credit: Lesa Tran/Rice University)

Гадонанотрубки – углеродные нанотрубки, содержащие гадолиний – элемент, обычно используемый для повышения контрастности МРТ-изображений. Так как гадолиний токсичен, применяется его хелатная, или химически связанная, форма, что делает его более безопасным для организма больного. Но применяемые в клинике контрастные вещества, такие как основанный на гадолинии Магневист, не могут попасть в клетку.

Это могут делать гадонанотрубки. Разработанные в лаборатории профессора Лона Вилсона (Lon Wilson) в 2005 году, нанотрубки изолируют группы ионов гадолиния, улучшающих контрастность МРТ, но не могут выйти из углеродных «клеток». Это делает их биологически инертными и безопасными для внутриклеточной маркировки.

Ученые установили, что GNTs не оказывают влияния на способность стволовых клеток к дифференцированию в другие типы клеток и самообновлению.

Аннотация к статье: Gadonanotubes as magnetic nanolabels for stem cell detection