Eine Forschungsgruppe des Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) der Chinese Academy of Sciences (CAS) entwickelte eine neuartige Methode zur Therapie der idiopathischen Lungenfibrose (IPF) durch die Transplantation mesenchymaler Stammzellen (MSCs), die die therapeutische Wirksamkeit verbesserte und eine Echtzeit-Visualisierung der Behandlung ermöglichte. Die Studie wurde veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschritte.
IPF ist eine interstitielle Lungenerkrankung mit raschem Fortschreiten und hoher Sterblichkeit und stellt eine ernste Bedrohung für die menschliche Gesundheit dar. Neben traditionellen Behandlungsoptionen wie Langzeit-Sauerstofftherapie und Lungentransplantation haben sich MSCs aufgrund ihrer hervorragenden Sicherheit und parakrinen Wirkung als potenzielle Lungenregenerationstherapie für IPF erwiesen.
Die niedrigen Überlebensraten und die mangelnde therapeutische Wirksamkeit transplantierter MSCs schränken jedoch die klinische Anwendung und Weiterentwicklung einer MSC-basierten Therapie für IPF ein.
Forscher am NIMTE unter der Leitung von Prof. Wu Aiguo und Prof. Li Juan am Laboratory of Advanced Theranostic Materials and Technology entwickelten AuPtCoPS trimetallische Nanoträger (TBNCs) mit Protaminsulfat (PS) als Ausgangsstoff. Die TBNCs weisen eine bemerkenswerte enzymähnliche Aktivität, therapeutische Genladekapazität und Bildgebungsleistung bei der Computertomographie (CT) auf.
Aufgrund dieser Eigenschaften können die TBNCs die Übertragung therapeutischer Gene erleichtern, reaktive Sauerstoffspezies (ROS) wirksam aus fibrotischen Lungen eliminieren und an Läsionsstellen den Hepatozyten-Wachstumsfaktor (HGF) absondern.
Dies verbessert die antioxidativen Stress- und Antifibrosefähigkeiten von MSCs und verlängert das Überleben transplantierter MSCs im Körper von sieben auf 14 Tage. Die therapeutische Wirkung der gentechnisch veränderten MSCs auf IPF zeigt eine deutliche Verbesserung.
Die Forscher fanden außerdem heraus, dass TBNCs als CT-Kontrastmittel zur Verfolgung von MSCs während der Therapie fungieren können, was eine Echtzeitüberwachung ihres biologischen Verhaltens in vivo und die Visualisierung der therapeutischen Wirksamkeit bei der IPF-Behandlung ermöglicht.
Die Studie präsentiert eine vielversprechende Perspektive für eine auf gentechnisch veränderten MSCs basierende Therapie für IPF und gibt Aufschluss über die zukünftige großtechnische Produktion und Anwendung von Hochleistungs-MSCs in der regenerativen Medizin.
Weitere Informationen:
Hongying Bao et al., Enzymähnliche, nanopartikelgenerierte mesenchymale Stammzellen, die HGF absondern, fördern die visualisierte Therapie der idiopathischen Lungenfibrose in vivo, Wissenschaftliche Fortschritte (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adq0703