Teknologi MPI terbaru mampu memetakan pergerakan sel terapeutik di dalam tubuh
Liga335 – Teknik ini suatu hari nanti dapat membantu menyesuaikan terapi berbasis sel bagi pasien sklerosis multipel (SM). Dengan menggunakan pencitraan partikel magnetik (MPI), para peneliti dapat melacak sel punca yang diberi label magnetik saat bergerak melalui tubuh, berdasarkan hasil penelitian pada tikus. (Gambar dari iStock) Penelitian terbaru pada tikus menunjukkan bahwa teknik pencitraan canggih yang disebut pencitraan partikel magnetik (MPI) dapat melacak dengan tepat pergerakan sel terapeutik setelah disuntikkan ke dalam tubuh.
Pendekatan ini pada akhirnya dapat membantu para peneliti dan dokter mempelajari serta mengoptimalkan terapi berbasis sel bagi penderita multiple sclerosis (MS). Dengan menggunakan MPI, para peneliti menemukan bahwa sel punca mesenkimal bergerak secara berbeda di dalam tubuh model tikus MS dibandingkan dengan tikus sehat. Sel punca mesenkimal adalah jenis sel tertentu dengan sifat imunomodulator yang saat ini sedang dikaji sebagai strategi pengobatan potensial untuk MS.
“Dengan menggunakan MPI, kami dapat memvisualisasikan ke mana sel-sel terapeutik tersebut berakhir di dalam tubuh,” kata Jeff Bulte, PhD, penulis utama studi ini dari Fakultas Kedokteran Johns Hopkins, dalam sebuah laporan berita. “Penelitian kami menunjukkan bahwa MPI merupakan jalan yang menjanjikan untuk. “Membantu menentukan dosis terapi sel yang lebih tepat untuk setiap pasien.
” Studi berjudul “Sitometri MPI in vivo seluruh tubuh mengungkapkan perbedaan distribusi ke organ yang bergantung pada rute injeksi, dosis, ukuran sel, dan jenis penyakit” telah diterbitkan di jurnal *Advances*. Bacaan yang Direkomendasikan: Terapi sel punca mesenkimal menunjukkan potensi dalam pengobatan MS: Tinjauan tentang tantangan pelacakan terapi sel Terapi sel merupakan bidang teknologi biologi yang berkembang pesat, di mana sel-sel hidup disuntikkan ke dalam tubuh seseorang untuk melawan penyakit. Pada MS, telah banyak penelitian yang berfokus pada sel punca mesenkimal (MSC), sel-sel yang belum matang yang dapat berdiferensiasi menjadi jaringan lemak dan ikat serta mengeluarkan molekul sinyal yang dapat mengurangi peradangan.
Meskipun terapi sel telah menunjukkan potensi untuk MS dan penyakit lain, hambatan utama dalam penggunaannya adalah bahwa, setelah disuntikkan ke dalam tubuh, para peneliti dan dokter belum dapat melacak ke mana sel-sel tersebut sebenarnya pergi. MPI bertujuan untuk memecahkan masalah tersebut. Secara sederhana, MPI bekerja dengan menandai sel-sel terapeutik menggunakan nanopartikel bermuatan magnetik Partikel-partikel tersebut kemudian dilacak pergerakannya menggunakan pemindai khusus untuk memantau pergerakan partikel magnetik — dan, secara tidak langsung, sel-sel itu sendiri.
Dalam studi mereka, para peneliti melakukan serangkaian uji konsep menggunakan MPI untuk melacak pergerakan dua jenis sel punca yang berbeda pada tikus sehat. Jenis sel tersebut meliputi MSC dan jenis sel punca lainnya, yaitu sel progenitor saraf, yang ukurannya jauh lebih kecil daripada MSC. “Memilih sel-sel besar dan kecil ini dapat membantu kami membandingkan pengaruh ukuran sel dan rute pemberian dalam perawatan terapi sel,” kata Ali Shakeri-Zadeh, PhD, penulis pertama studi ini di Johns Hopkins.
Para peneliti menemukan bahwa pergerakan sel melalui tubuh sedikit berbeda tergantung pada ukuran sel dan apakah sel-sel tersebut disuntikkan ke arteri (yang mengalirkan darah kaya oksigen dari jantung ke organ-organ tubuh) atau vena (yang mengalirkan darah kembali ke jantung). Secara umum, hasil penelitian menunjukkan bahwa sel-sel yang disuntikkan ke dalam aliran darah cenderung menumpuk di dua organ: paru-paru dan hati. Selain uji coba menggunakan tikus sehat, para peneliti juga menggunakan MPI untuk melacak pergerakan MSC pada tikus dengan ensefalomielitis autoimun eksperimental (EAE), suatu kondisi imun yang diinduksi di laboratorium dan umumnya digunakan sebagai model untuk sklerosis multipel (SM).
“Kami memilih MSC [manusia] untuk eksperimen ini karena sel-sel tersebut termasuk di antara jenis sel terapeutik yang paling banyak digunakan dalam studi praklinis dan klinis SM, serta diketahui memiliki efek imunomodulator yang kuat,” tulis para ilmuwan. Hasil menunjukkan bahwa MSC pada tikus EAE cenderung terakumulasi di hati dan paru-paru, serupa dengan yang diamati pada tikus sehat. Namun, tidak seperti tikus sehat, MSC pada model tikus EAE juga terakumulasi di limpa, organ yang memainkan peran penting dalam mengatur fungsi kekebalan.
Akumulasi MSC di limpa tikus dengan EAE sejalan dengan gagasan bahwa sel punca ini mungkin membantu memodulasi aktivitas sel-sel kekebalan yang memicu peradangan pada MS, kata para peneliti. Penggunaan MPI untuk melacak pergerakan sel-sel ini “dapat membuka peluang untuk mengkorelasikan beban sel punca di limpa dengan tingkat keparahan penyakit, [aktivitas kekebalan], dan hasil terapi,” tulis mereka. “Pada penyakit autoimun, khususnya MS, diyakini bahwa sel-sel kekebalan yang merugikan c “Sel-sel …
dilepaskan dari limpa,” kata Shakeri-Zadeh. “Percobaan kami pada tikus EAE—model tikus untuk MS—menunjukkan bahwa sel-sel terapeutik dapat menekan sel-sel imun yang berbahaya langsung di sumbernya, yaitu limpa.”
