CC BY
17
механизмов функционирования и регуляции периваску-лярной ниши сердца. Работа выполнена при финансировании гранта РНФ № 21-15-00327.
ОСОБЕННОСТИ ПАРАКРИННОГО ПРОФИЛЯ МУЛЬТИПОТЕНТНЫХ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТРОМАЛЬНЫХ КЛЕТОК В УСЛОВИЯХ ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНОГО МИКРООКРУЖЕНИЯ
А.Н. Горностаева, А.Ю. Ратушный, Л.Б. Буравкова
ГНЦ РФ ИМБП РАН, Москва, Россия e-mail: HindIII@yandex.ru
Ключевые слова: мультипотентные мезенхимальные стро-мальные клетки, воспаление, лимфоциты, паракринные медиаторы
МСК (мультипотентные мезенхимальные стромаль-ные клетки) являются востребованным инструментом регенеративной медицины. Они обладают высокой про-лиферативной и паракринной активностью, иммуноу-клончивостью, способностью к мультилинейной диффе-ренцировке и модулируют иммунный ответ. Это делает возможным применение аллогенных МСК для регенерации тканей и снижения острых воспалительных процессов. Терапевтический эффект МСК чаще всего достигается за счёт их паракринной активности, при этом состав секретома в большой степени зависит от экзогенных факторов.
В исследовании изучался паракринный профиль МСК в условиях провоспалительного микроокружения. МСК жировой ткани человека 72 часа сокультивировали с мо-нонуклеарами периферической крови (МНК) человека и популяциями ЕК и Т-клеток. МНК и Т-клетки стимулировали фитогемагглютинином 10 мкг/мл, а ЕК — IL-2 и IL-15 (20 и 10 нг/мл соответственно).
При сокультивировании существенно (р<0,05) повышалась секреция МСК факторов роста: FGF-2, fraktalkine, eotaxin, G-CSF, VEGF. При этом продукция EGF, TGF-a и PDGF-AB/BB не изменялась. Концентрация GRO, IL-6 и IL-8 в среде от сокультуры возрастала по сравнению с монокультурой МСК. В среде от стимулированных МНК также обнаружился высокий уровень этих факторов, в частности, GRO синтезируется макрофагами. В экспериментах с сепарированными популяциями ЕК и Т-клеток удалось установить, что продукция GRO увеличивается за счёт вклада МСК. С помощью ПЦР-анализа показано, что экспрессия генов IL6 и IL8 в МСК после сокультиви-рования увеличивалась в 10 и 200 раз, соответственно. Кроме того, выявлено повышение экспрессии генов, кодирующих иммуномодуляторные медиаторы IDO и PGE2. При сокультивировании с выделенными популяциями иммунных клеток было обнаружено, что, помимо увеличения продукции описанных выше медиаторов, возрастала секреция EGF и PDGF-AB/BB при взаимодействии с обоими типами клеток, а TGF-a — только с ЕК. При этом эффекты по остальным медиаторам также отличались: кратность увеличения продукции PDGF-AB/BB и FGF-2 МСК в сокультуре с ЕК была в 5 раз больше, чем при взаимодействии с Т-клетками. Увеличение VEGF было более выражено (в 6 раз) в сокультуре МСК и Т-клеток.
Таким образом, в ответ на провоспалительное микроокружение МСК выделяют широкий спектр растворимых медиаторов, включающий в себя, как провоспалительные цитокины, так и факторы роста и иммуносупрессивные медиаторы. Уровень продукции этих факторов зависит от типа иммунных клеток, с которым происходит взаимодействие.
В целом, можно говорить не только о проявлении им-муносупрессивных свойств МСК, но и об увеличении регенеративного потенциала МСК под воздействием микроокружения, сформированного провоспалительно-активированными иммунными клетками. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 19-29-04026.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НОВЫХ ПОЛИМЕРОВ ДЛЯ ПРЕОДОЛЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ БИОМЕХАНИЧЕСКОГО НЕСООТВЕТСТВИЯ СИНТЕТИЧЕСКОГО СОСУДИСТОГО ПРОТЕЗА И АРТЕРИАЛЬНОГО СОСУДА
A.Ю. Городков1, Т.Х. Тенчурин2,
С.В. Крашенинников2, Ш.Т. Жоржолиани1, Ю.М. Цыганков1, А.Д. Шепелев2,
B.Г. Мамагулашвили2, С.Н. Чвалун2
1 Федеральное государственное бюджетное учреждение НМИЦ сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева Минздрава России, Москва, Россия
2 НИЦ Курчатовский институт, Москва, Россия e-mail: agorodkov@bk.ru
Ключевые слова: аорта, протез кровеносных сосудов, электроформование, механические свойства, гистологические исследования.
Известно, что упругость аорты переменна вдоль ее длины [1]. Это, в сочетании со сложной конфигурацией проточного канала аорты, должно обеспечивать условия самоорганизации смерчеобразной структуры потока крови [2,3]. В литературе практически отсутствуют сведения о попытках воспроизвести упруго-прочностные свойства нативной аорты или артерий в синтетическом матриксе.
Использование при изготовлении протезов кровеносных сосудов (ПКС) технологии эле-троформования сделало возможным получение матриксов с заданными свойствами, приближающими их к нативным тканям [4].
Выбор полимера для изготовления ПКС играет важнейшую роль. Одними из перспективных полимеров считаются поликапролактон (ПКЛ) (жесткий, неэластичный материал), и сополимер винилиденфторида с гексафтор-пропиленом (СКФ-26) (каучукоподобный полимер) [5].
Из указанных материалов методом электроформования были изготовлены прототипы ПКС, которые имплантировали в брюшную аорту свиней на срок три месяца. Прорастание протезов оценивали на основании гистологического исследования капсулы. Соответствие свойствам нативной ткани оценивали по изменению механических свойств до и после имплантации.
На микропрепаратах показано, что в случае ПКС из ПКЛ капсула практически не структурирована, не содержит слоев клеток. Ткань капсулы незрелая, содержит большое количество клеток лимфогистиоцитарно-го ряда, фибробласты расположены хаотически. ПКС из СКФ-26 формирует капсулу, в которой стенка имеет слоистую структуру. Она имеет эндотелизированную внутреннюю поверхность. Внутренняя капсула содержит слои гладкомышечных клеток, ориентированных вдоль и по окружности протеза. Неоадвентиция состоит из зрелой соединительной ткани.
Такое различие в процессах прорастания прототипов ПКС клетками нашло свое отражение и в изменении механических свойств. Так у ПКС из ПКЛ прочность упала в 2 раза, модуль упругости и деформация разрушения снизились на 38 и 22% соответственно. В тоже время
прочность ПКС из СКФ-26 после имплантации не изменилась, а модуль упругости и деформация разрушения снизились на 15 и 25% соответственно.
Полученные результаты показывают, что выбор материала и технологии изготовления позволяют воспроизвести биомеханические свойства артериального сосуда в конструкции синтетического сосудистого протеза. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ № 22-15-00148
Литература:
1. Zhorzholiani Sh.T., Talygin E.A., Krasheninnikov S.V. et al. Human Physiology. 2018. V. 44. № 5. P. 532.
2. Bockeria L.A., Kiknadze G.I., Gachechiladze I.A. et al. Cardiom-etry Journal. 2013. № 3. P. 5.
3. Жоржолиани Ш.Т., Миронов А.А., Талыгин Е.А. и др. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2017. Т. 164. № 10. С. 519.
4. Rim N.G., Shin C.S., Shin H. Biomed Mater. 2013; V. 8. 014102.
5. Gorodkov A. Yu., Zhorzholiani Sh. T., Agafonov A.V. et al. Fibre Chemistry. 2019. V. 50. P. 556.
СФЕРОИД КАК НОВЫЙ ОБЪЕКТ ПАТЕНТНОГО ПРАВА
В.А. Горшков-Кантакузен
1 ФГБОУ ВО Российская государственная академия интеллектуальной собственности, Москва, Россия
2 Gesellschaft für Rechtsvergleichung e.V., Фрайбург, Германия
e-mail: cantacuzene.patent@gmail.com
Ключевые слова: сфероид, патент, формула, интеллектуальная собственность
Введение. Одним из приоритетных направлений развития отечественной медицинской науки, согласно Стратегии развития медицинской науки в Российской Федерации на период до 2025 года (утв. распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 декабря 2012 г. № 2580-р), является создание биомедицинских клеточных и тканеинженерных конструкций. Одним из видов таких конструкций является сфероид животных клеток, который представляет собой агрегат клеток (чаще сферической формы), состоящий из одного или нескольких видов клеток, находящихся в различных состояниях (пролиферирующие, спокойные, и т. д.), и, необязательно, содержащий матрикс. Появление первых заявок на патент как по процедуре РСТ (PCT/JP 2003/011471; публикация WO 2004035101 А1, 29.04.2004), так и на национальном уровне (RU 2019134905 А1, 30.10.2019) вызывает сложности для заявителей и специалистов, поскольку в национальных патентных законодательствах не определены «специфические» требования, позволяющие описать их сущность, что необходимо в виду сложности объектов. Руководство заявителей только общими требованиями к патентным объектам приводит к ситуации, когда даже поданная по процедуре РСТ заявка либо не переходит на национальную фазу (РСТ/ GB 1998/000343; публикация WO 1998035021 А1, 1 3.08.1 998), либо уже на национальной фазе во всех странах выносятся решения об отказе в выдаче патента на изобретение (РСТ/EP 2017/070881; публикация WO 2018036910 А1, 01.03.2018).
Цель. Целью настоящего исследования является определение «специфических» требований для данного объекта в виде существенных признаков формулы
изобретения, поскольку биологические объекты, по крайней мере в отечественном законодательстве, всегда характеризуются «специфическими» требованиями к их раскрытию и отражению этой специфики в формуле изобретения в качестве существенных признаков.
Материалы и методы. Основным методом является анализ международного опыта рассмотрения заявок на данные объекты, в т. ч. переписка между патентным экспертом и заявителем, приведшая к принятию решения об отказе в выдаче патента (по системе Global Dossier), специализированная научная литература.
Результаты. Анализ заявок, формула которых содержит объект сфероид животных клеток (продукт), показал, что чаще всего заявители указывают либо на клеточный состав сфероида (US 20160022870 А1, 28.01.2016; KR 10-2019-0059864 А, 22.11.2018), либо на свойства, которые приобрел сфероид (ЕР 3287521 А1, 28.02.2018). При этом, по таким заявкам делопроизводство либо еще ведется, либо прекращено по причине отсутствия ясности и достаточности раскрытия (т. е. принято решение об отказе в выдаче патента на изобретение). Таким образом, проанализировав международный опыт и основываясь на данных специализированной научной литературы, для сфероида как биологического объекта, предложен следующий набор существенных признаков: используемая линия (или линии) клеток (и пространственная организация слоев клеток внутри сфероида), питательная среда, матрикс (при его наличии), форма, диапазон размеров и иные признаки, характеризующие новые функции клеток, возникшие в результате образования сфероида. Указанное предложено для включения в действующие отечественные нормативные правовые акты в области патентования изобретений.
ВЕКТОРНЫЕ МЕТОДЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДИНАМИКИ НЕЙРОМОРФОГЕНЕЗА И ВЕРИФИКАЦИИ ЕГО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ: КОЛОКАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛЬНЫХ ВЕКТОРНЫХ ПОЛЕЙ ГАЛЬВАНОТАКСИСА И ИЗМЕРЕННЫХ МГНОВЕННЫХ ПОЛЕЙ СКОРОСТЕЙ АКСОНАЛЬНЫХ ПОТОКОВ
О.В. Градов
ФИЦ химической физики им. Н.Н. Семенова, Москва, Россия
e-mail: gradov.chph.ras@gmail.com
Ключевые слова: аксональный поиск пути; аксональное наведение; биоэлектростатическая регуляция; коннектом; нейро-бласт; нейроморфогенез; мгновенные поля скоростей тока; PIV.
Так как, согласно ряду общеизвестных биофизических моделей, развитие нейронов управляется электрофизиологической функцией их предшественников при развитии последних, понятно, что, моделируя и визуализируя их электрическое поле при росте отростков, начиная со сферического нейробласта как модели точечного заряженного источника, можно получить представление о направлении роста отростков нейрона при его морфогенезе из нейробласта [1,2]. В связи с этим нами было осуществлено моделирование электрических полей групп нейронов (с графической визуализацией в виде силовых линий и векторных полей) и отдельных нейронов на разных стадиях нейрогенеза (начиная с нейробла-стов), а затем произведено сравнение результатов моделирования [3] с результатами анализа цейтраферных
