Onderzoekers van de Universiteit van Liverpool hebben nieuwe methoden ontwikkeld om stamcellen op te sporen en beter te begrijpen wat er met hen gebeurt nadat ze een aanzienlijke tijd in het lichaam zijn geweest.

Stamcellen worden gebruikt om aandoeningen zoals leukemie te behandelen en hebben het potentieel om veel meer ziekten en aandoeningen te behandelen waarbij de overleving van de patiënt afhankelijk is van orgaan- en weefseldonatie. Momenteel, echter, het is moeilijk voor medici om vast te stellen of stamcellen het hebben overleefd na transplantatie in het lichaam en of ze hun doellocatie bereiken of elders migreren.

Om stamcellen in het lichaam te volgen, gebruiken wetenschappers superparamagnetische ijzeroxide-nanodeeltjes (SPION's) om de cellen te 'labelen' voordat ze aan de patiënt worden toegediend. Deze deeltjes kunnen worden opgepikt door MRI-scans (magnetic resonance imaging) en helpen medici vast te stellen of de stamcellen hun beoogde doel bereiken. Omstandigheden in de lichaamscellen, echter, kan leiden tot de degradatie van SPION's en het vermogen van MRI-scans om hun signaal op de lange termijn op te vangen, verminderen.

Wetenschappers in Liverpool ontwikkelen methoden om SPION's in de cellen te visualiseren voordat ze het lichaam binnenkomen om te leren waar de deeltjes in de stamcel naartoe gaan en helpen te voorspellen hoe ze zullen presteren als ze zich gedurende een lange periode in het lichaam bevinden. Ze gebruiken een fotothermische techniek, een uniek optisch beeldvormingssysteem, om de SPION-labeling te verbeteren, zodat deeltjes langer overleven en een minimale impact hebben op de functie van de getransplanteerde cellen.

Dokter Lara Bogart, van het Universitair Instituut voor Integratieve Biologie, zei:"Stamcellen hebben het potentieel om beschadigd weefsel te vervangen en te repareren om te voorkomen dat een patiënt moet wachten op een orgaan- of weefseltransplantatie. Er wordt onderzoek gedaan naar hoe het kan worden gebruikt om een ​​breed scala aan ziekten te behandelen, zoals de ziekte van Alzheimer, Ziekte van Parkinson, en type 1 diabetes.

"Om dit potentieel ten volle te benutten, echter, er zijn meer technologische ontwikkelingen nodig om te begrijpen hoe stamcellen zich na transplantatie in het lichaam gedragen. Als we stamcellen niet effectief kunnen monitoren, het kan ernstige gevolgen hebben voor de gezondheid van de patiënt. Studies hebben al aangetoond dat als cellen migreren naar de bloedsomloop, voorbij hun doelorgaan of weefselplaats, dan kan het een ontsteking in het lichaam veroorzaken.

"Het labelen van stamcellen is enorm waardevol om hun bewegingen in het lichaam te volgen, maar we moeten meer weten over hoe de gebruikte deeltjes interageren met stamcellen. Met behulp van nieuwe beeldvormingssystemen kunnen we hun precieze locatie in de cel bepalen en hoe ze zich in de loop van de tijd gedragen. We hopen deze informatie te gebruiken om het begrip van het MRI-signaal dat SPION's volgt te verbeteren zodra stamcellen zijn getransplanteerd."