CC BY
29
■ ИМИ!
Новости клеточных технологий
ЛИТЕРАТУРА:
1. Bissell М., Radisky D. Putting tumors in context. Nature Rev. Cancer 2001 ; 1: 46 54.
2. Hall B., Andreeff М., Marini F. The participation of mesenchymal stem cells in tumor stroma formation and their application as targeted gene delivery vehicles. Handb. Exp. Pharmacol. 2007; 180: 263 83.
3. Young H. Clonogenic analysis reveals reserve stem cells in postnatal mammals: pluripotent mesenchymal stem cells. Anat. Rec. 2001; 263: 35060.
4. Fox J., Chamberlain G., Ashton B., Middleton J. Recent advances into the understanding of mesenchymal stem cell trafficking. Br. J. Haematol. 2007; 137: 491 502.
5. Pittenger M. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science 1999; 284: 143 7.
Подготовила А,С, Григорян По материалам: Karnoub А„ Dash А„ Vo A. et al. Mesenchymal stem cells within tumour stroma promote breast cancer metastasis. Nature 2007; 449: 557-65
Хемокины, экспрессируемые мультипотентными мезенхимальными стромальными клетками, в терапии острой печёночной недостаточности
Острая печёночная недостаточность - заболевание, ха растеризующееся быстро развивающимися нарушениями синтетических функций печени, часто сочетающееся с сис темной воспалительной реакцией. Его терапия связана с множеством проблем, так как болезнь быстро приводит к развитию у пациентов энцефалопатии, сепсиса, почечной недостаточности, кровотечений в желудочно кишечном тракте, общих метаболических нарушений. Клинические ис пытания, в которых тестировалась эффективность примене ния биосинтетической печени перед трансплантацией печени в случае быстро развивающейся острой печёночной недо статочности, показали, что, несмотря на многообещающие результаты этого метода, его использование не всегда воз можно. В основном это связано с отсутствием постоян ного источника функционально стабильных гепатоцитов
[1], а также с воспалительной реакцией, развивающейся в тканях печени.
Мезенхимальные стромальные клетки костного мозга (ММСК) играют ключевую роль в поддержании гемопоэза
[2], а также обладают иммуномодулирующими функциями
[3]. Исследователи из группы В. Parekkadan предположили, что паракринные функции ММСК могут оказать суще ственный терапевтический эффект при острой печёночной недостаточности в случае, когда потеря большой массы клеток паренхимы сочетается с системной воспалительной реакцией. В опытах на животных было продемонстрирова но, что внутривенное введение лизатов ксеногенных ММСК увеличивает выживаемость мышей с острой печёночной недостаточностью.
Гистологические исследования печени таких животных показали, что после терапии снижается степень инфиль трации печёночной паренхимы лейкоцитами, а также восстанавливается структура желчевыводящих протоков. В дополнение к этому авторы выяснили, что экстракт ММСК приводит к миграции лейкоцитов из повреждённого органа в кровеносное русло, а также провели анализ секретируе мых ММСК молекул.
В эксперименте использовались крысы линии Sprague Dawíey, которым был инъецирован гепатотоксин, D галак тозамин (Gal N) [4]. Это приводило к обширному некрозу ткани и последующей лейкоцитарной инфильтрации пе чени, в результате чего в зоне повреждения значительно возрастала концентрация провоспалительных факторов.
В течение 72 часов после инфузии в периферическую вену 2x106 ксеногенных ММСК не было отмечено значительных улучшений в состоянии животных. Авторы связывают это с иммунным отторжением ксеногенных клеток. Также отсут ствие эффекта может быть связано с тем, что ММСК не дос тигали тканей органа мишени. В то же время внутривенное введение лизатов тех же клеток приводило к значительному (до 50%) повышению выживаемости животных. В качестве контроля использовались физиологический раствор и ли заты фибробластов.
Авторы предположили, что введение лизатов ММСК при водит к тому, что лейкоциты мигрируют из зоны инфильт рации обратно в кровоток. Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи ввели радиоактивно меченные лейкоциты крысам, получившим инъекции Gal N, а затем провели те рапию лизатами ММСК. После введения лизатов интенсив ность радиоактивной метки в печени постепенно снижалась. Авторы считают, что основная роль в этом процессе при надлежит многочисленным хемокинам, экспрессируемым ММСК. Было продемонстрировано, что терапевтическим эффектом обладает фракция лизата, связывающая гепарин сульфат, который является лигандом большинства хемоки нов. Эта фракция составляла до 30% объёма лизата.
Анализ протеома ММСК показал, что они экспрессиру ют большое число молекул, ответственных за иммуносупрес сию и за регенерацию печени, однако авторы не указывают, каких именно. Исследователи планируют продолжить дан ную работу и определить, какие из хемокинов играют ключе вую роль в восстановлении печени при острой печёночной недостаточности. Также следует отметить тот факт, что к гепарин сульфат связывающей фракции могут относить ся не только различные хемокины, но и такие факторы, как HGF (фактор роста гепатоцитов). Исследователи считают, что использование метаболических функций ММСК может послужить началом нового этапа в иммунотерапии заболе ваний печени. Однако в представленной работе недостаточ но данных для такого вывода - например, не указан спектр экспрессируемых ММСК белков, не проведено сравнение полученных данных с данными других авторов. Возможность использования этого подхода в лечении рассмотренной и других типов патологий, включающих воспалительный и аутоиммунный компонент, остаётся вопросом для дальней ших исследований.
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том II, 1У< 4, 2007
■ И I II II
■ III
Новости клеточных технологий
ЛИТЕРАТУРА:
1. Strain A.J., Neuberger J.M. A bioartificial liver state of the art. Science 2002; 295: 1005 9.
2. Dazzi F., Ramasamy R., Glennie S. et al. The role of mesenchymal stem cells in haemopoiesis. Blood Rev. 2006; 20: 161 71.
3. Aggarwal S., Pittenger M. Human mesenchymal stem cells modulate allogeneic immune cell responses. Blood 2005; 105: 1815 22.
Подготовила A.C. Григорян По материалам: Parekkadan В„ Daan van Poll, Suganuma К. et al. Mesenchymal stem cell-derived molecules reverse fulminant hepatic failure. PloS ONE 2007; 2(9): e941
КЛОНИРОВАНИЕ
Успешный опыт клонирования приматов
Идея клонирования воплощена в методе переноса ядра (nuclear transfer, NT) клетки донора в энуклеированную нео плодотворенную яйцеклетку, находящуюся в метафазе второго деления мейоза (1). Ранее источником ядра для подобных исследований служили эмбриональные стволовые клетки (ЭСК), получаемые из доимплантационной бластоцисты (2), затем предпочтения стали отдавать более доступным клет кам взрослого организма (1, 3]. Цели научных разработок в данной области заключаются как непосредственно в полу чении клонов животных для лабораторных исследований, так и в выделении генетически идентичных клеткам реципиента линий ЭСК, которые могут использоваться в области кле точных биотехнологий без реакции отторжения и необходи мого применения иммунодепрессантов (4).
В настоящее время с помощью метода переноса ядер соматических клеток (somatic cell nuclear transfer, SCNT) достигнуты успехи в клонировании мышей (5), овец [3], ко ров (6), свиней (7). Однако для медицины большее значение имела бы отработанная технология получения клонов при матов и их эмбрионального материала, которые могут быть использованы для исследований ряда заболеваний челове ка, разработки вакцин, получения биологически активных веществ, что, зачастую, неосуществимо у других животных (8). Однако клонировать приматов не удавалось из за про цессов преждевременной активации цитоплазмы овоцитов и нарушения ядерного репрограммирования (4).
После введения донорского ядра и активации цитоплаз мы яйцеклетки происходит ядерное ремоделирование, обус ловленное деятельностью активирующего мейоз фактора (maturation promoting factor, MPF) и способствующее про цессам репрограммирования. Активность MPF после прове дения SCNT зависит от вида животных доноров, клеточного материала и от примененных протоколов метода (9). До не давнего времени в опытах по клонированию приматов эф фективность формирования бластоцист была очень низкой, наблюдалась преждевременная конденсация хромосом и распад ядерной мембраны (4), что связано с пониженной активностью MPF.
14 ноября 2007 года в он лайн версии журнала Nature были опубликованы результаты исследования J.A. Byrne и S.M. Mitalipov с соавт., которые получили бластоцисты макаки резуса и исследовали выделенные из них клони
рованные эмбриональные клетки (cloned rhesus embryonic stem, CRES) на предмет соответствия нормальным ЭСК животных.
В работе использовалась культура фибробластов кожи, полученная от девятилетней особи мужского пола, и овоци ты (п = 304) приматов (п = 14). Ядра фибробластов электро фузией вводили в цитоплазму энуклеированных овоцитов, находящихся в метафазе II. Активация цитоплазмы произ водилась по специальным протоколам, включающим ряд краткосрочных последовательных инкубаций в различных условиях, что выгодно отличает схему от применявшихся ранее другими исследователями в работах по клонирова нию. Этот протокол позволил предотвратить преждевре менную цитоплазматическую активацию и стимулировать деятельность MPF.
В эксперименте удалось получить только две «зиготы», об разованные из овоцитов разных особей и ядер фибробластов взрослого макаки самца. Таким образом, эффективность по лучения эмбрионов составила 0,7%. Культивирование произ водили до стадии бластоцист, из внутренней клеточной массы которых выделяли CRES. В дальнейшем сравнивали свойства двух линий клонированных клеток, полученных от ооцитов двух особей соответственно, между собой, с контрольной группой и культурой фибробластов кожи. Группу контроля составляли две линии ЭСК, полученных из оплодотворенных эмбрионов (до норами овоцитов служили те же особи, а донором спермы -второй самец).
Методами генетического анализа была показана иден тичность ядерной ДНК обеих линий CRES и фибробластов кожи, а также лейкоцитов крови, полученных от того же жи вотного донора. Нормальный кариотип 42 XY был сохра нен, однако у части клеток первой линии CRES выявлена изохромосома Y, состоящая из двух копий длинного плеча, а также у 12% CRES 1 наблюдалась потеря Y хромосомы. Было доказано соответствие нуклеотидных последователь ностей митохондриальных ДНК CRES и ооцитов женских особей доноров. Эти данные в совокупности являются до стоверным признаком клонированных клеток (4).
Обе линии демонстрировали типичную морфологию ЭСК, сохраняли недифференцированное состояние после 20 пас сажей и экспрессировали ключевые факторы «стволовости», включая 0СТ4, SSEA4, TRA1 60 и TRA1 81, что отражает
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том II, 1У< 4, 2007
