Научная статья на тему 'КРИОХРАНЕНИЕ ХРЯЩЕВОЙ ТКАНИ КАК СПОСОБ СОХРАНИТЬ ФЕНОТИПИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ХОНДРОЦИТОВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТКАНЕИНЖЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ'

КРИОХРАНЕНИЕ ХРЯЩЕВОЙ ТКАНИ КАК СПОСОБ СОХРАНИТЬ ФЕНОТИПИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ХОНДРОЦИТОВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТКАНЕИНЖЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
59
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КРИОКОНСЕРВАЦИЯ / ХРЯЩЕВАЯ ТКАНЬ / ХОНДРОЦИТ / ХРЯЩЕВОЙ ЭКВИВАЛЕНТ
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Киселева Е.В., Батухтина Е.В., Люндуп А.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «КРИОХРАНЕНИЕ ХРЯЩЕВОЙ ТКАНИ КАК СПОСОБ СОХРАНИТЬ ФЕНОТИПИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ХОНДРОЦИТОВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТКАНЕИНЖЕРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ»

II (integral indicator) = Mean score (MS, cytotoxity) + MS (adhesion) + MS (viability) + MS (NO production)

Максимальное значение интегрального показателя составляло 8 баллов, минимальное—0 баллов. Покрытие считалось оптимальным для использования при значении II не менее 4,8 баллов (60% значений во всех тестах выше оптимального уровня) и покрытие считалось приемлемым для использования при значении II не менее 3,2 баллов (80% значений во всех тестах выше допустимого уровня).

В результате определения интегрального показателя биосовместимости покрытий было показано, что наиболее оптимальным по функциональным свойствам для использования является образец № 2.

СОЗДАНИЕ ТКАНЕВОГО ЭКВИВАЛЕНТА ХРЯЩА НА ОСНОВЕ МАТРИЦЫ ИЗ ДЕЦЕЛЛЮЛЯРИЗОВАННОГО МИКРОНИЗИРОВАННОГО СУСТАВНОГО ХРЯЩА СВИНЬИ

А.Д. Кириллова, Ю.Б. Басок, А.М. Григорьев, Л.А. Кирсанова, Е.А. Немец, В.И. Севастьянов

ФГБУ НМИЦ трансплантологии и искусственных органов им. В.И. Шумаков» Минздрава России, Москва, Россия

e-mail: sashak1994@mail.ru

Ключевые слова: децеллюляризация, микрочастицы, хрящевая ткань, тканевая инженерия.

Перспективным терапевтическим решением проблемы восстановления структуры и функций поврежденной хрящевой ткани являются технологии малоинвазивного внутрисуставного введения клеточно-инженерных конструкций (КИК), состоящих из биосовместимых матриц, клеток и биоактивных молекул. Многообещающими выглядят матрицы из децеллюляризованных тканей, способные не только удерживать клетки в месте повреждения хряща, но и обеспечивать им необходимые для жизнедеятельности условия [1]. Цель — разработать тканевой эквивалент хряща на основе тканеспецифической матрицы из децеллюляризованного микронизированно-го суставного хряща свиньи (ДМСХс). Материалы и методы. Были разработаны три способа децеллюляризации микрочастиц хряща со средним размером 161 ± 11 мкм. Способ 1—3 цикла замораживания/оттаивания (+37°С/-196°С), обработка поверхностно-активными веществами (ПАВ) (Triton X-100 и додецилсульфат натрия), инкубация в ДНКазе I типа; способ 2 — обработка ПАВ, инкубация в ДНКазе I типа, обработка в среде сверхкритического CO2 с добавлением 10% этанола; способ 3 — обработка ПАВ, обработка ультразвуком (УЗ), инкубация в ДНКазе I типа. Биохимический анализ тканеспецифических матриц включал определение содержания ДНК, гликозаминогликанов (ГАГ) и коллагена. Морфологию ДМСХс оценивали гистологическими методами окрашивания. Биологическую безопасность исследовали in vitro и in vivo. Функциональную активность in vitro определяли по способности матрицы поддерживать адгезию, пролиферацию и специфическую активность мезенхимных стромальных клеток жировой ткани человека (МСК ЖТч). Результаты исследования. Децеллюляризация хрящевой ткани последовательно обработкой ПАВ, УЗ и ДНКазой I типа позволила достичь снижения количества ДНК на 95% с наибольшим сохранением ГАГ (37%) и коллагена (82%), по сравнению

с другими способами. В экспериментах in vitro и in vivo доказана биологическая безопасность матрицы из ДМСХс. На культуре МСК ЖТч показана способность матрицы поддерживать высокий уровень пролиферации и хон-дрогенную дифференцировку, проявляющуюся в способности клеток нарабатывать ГАГ и коллаген II типа. Выводы. Разработанный оптимальный способ получения тканеспецифической матрицы на основе ДМСХс дает возможность перейти к разработке технологий создания из КИК тканевых эквивалентов хряща для регенеративной медицины.

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 21-15-00251, https:rscf.ru/ project/21-15-00251/.

Литература:

1. Sevastianov V.I., Basok Y.B., Kirsanova L.A. et al. Life (Basel).

2021. V. 11. № 8. P. 756.

КРИОХРАНЕНИЕ ХРЯЩЕВОЙ ТКАНИ КАК

СПОСОБ СОХРАНИТЬ ФЕНОТИПИЧЕСКИЕ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ХОНДРОЦИТОВ

ДЛЯ СОЗДАНИЯ ТКАНЕИНЖЕРНЫХ

КОНСТРУКЦИЙ

Е.В. Киселева1, Е.В. Батухтина2 3, А.В. Люндуп2

1 ФГБУН Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, Москва, Россия

2 Рооссийский университет дружбы народов, Москва, Россия

3 «SeedBio», Москва, Россия

e-mail: evkiseleva@mail.ru

Ключевые слова: криоконсервация, хрящевая ткань, хон-

дроцит, хрящевой эквивалент.

Ограниченная способность хрящевой ткани к регенерации является проблемой при проведении реконструктивных операций лицевого скелета, верхних дыхательных путей, суставных поверхностей. Возможность выделять и культивировать in vitro хондроциты из биопсийного материала способствует развитию тканевой инженерии и клеточных технологий реконструкции хрящевой ткани. Однако при монослойном культивировании хондроциты человека быстро теряют свои фенотипические характеристики: снижается экспрессия хондрогенных генов, таких как коллаген 2 типа, аггрекан и др) и увеличивается экспрессия маркеров дедифференцировки (коллагена 1 и 3 типа и др), что является значительным ограничением для существующих регенеративных терапевтических подходов. Дедифференцированные хондроциты способны редифференцироваться, например, при культивировании в гипоксических и/или 3D условиях, и/или при использовании индукторов хондрогенной диффе-роенцировки (TGF-p, IGF, BMP-2 и др), но с увеличением времени культивирования эта способность значительно снижается. Мы исследовали возможность криоконсер-вации и длительного хранения биопсийного материала хрящевой ткани для сохранения фенотипических характеристик выделяемых хондроцитов и создания хрящевого эквивалента.

Хрящевую ткань делили на кусочки, которые подвергались криоконсервации и хранились при -80°С в течении 2, 4 и 6 мес. После хранения оценивали жизнеспособность хрящевой ткани, эффективность выделения хондроцитов в культуру, скорость роста и способность культивированных хондроцитов образовывать хрящевой эквивалент.

В качестве контроля использовали не подвергавшийся хранению кусочек хряща, из которого выделяли хондроци-ты, из них создавали хрящевой эквивалент. На 1 пассаже часть клеток была криоконсервирована. Эти клетки использовали для сравнения эффективности образования хрящевого эквивалента после криоконсервации.

Криоконсервация хрящевой ткани и хранение при -80°С в течение 2, 4 месяцев не влияли значимо на жизнеспособность хрящевой ткани, количество выделяемых хондроцитов, скорость их пролиферации, экспрессию специфических белков внеклеточного матрикса хряща. Хранение при -80°С в течение 6 месяцев снижало жизнеспособность хрящевой ткани в среднем на 10,7%, но не влияло на характеристики выделенных в культуру хондроцитов. Эффективность формирования хрящевого эквивалента значимо не отличалась от контроля и составила 85,7%. Подвергшиеся криоконсервации хондроци-ты были способны формировать хрящевой эквивалент только в 40% случаев.

Наши результаты показывают, что криоконсервация хрящевой ткани может сохранить фенотипические характеристики выделяемых хондроцитов для последующего использования в клеточной терапии и/или тканевой инженерии.

РАЗРАБОТКА И ДОКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДА CAR-T ТЕРАПИИ РЭА-ПОЗИТИВНЫХ СОЛИДНЫХ ОПУХОЛЕЙ

Я.Ю. Киселева1, Т.М. Кулинич1, Е.А. Кудинова1, А.М. Шишкин1, О.Б. Большакова1, Ю.С. Лебедин2, В.К. Боженко1

1 Лаборатория онкоцитологии и экспериментальной терапии опухолей, ФГБУ Российский научный центр рентгенорадиологии Минздрава России, Москва, Россия

2 ООО «ХЕМА», Москва, Россия e-mail: vbojenko@mail.ru

Ключевые слова: CAR-T, иммунотерапия, химерный Т-клеточный рецептор, раково-эмбриональный антиген (РЭА), плазмида.

Современная CAR-T терапия основана на введении в организм пациента аутологичных Т-лимфоцитов, модифицированных ex vivo методами генной инженерии, полученные лимфоциты экспрессируют на своей поверхности искусственный специфический рецептор (chimeric antigen receptor, CAR). В настоящее время метод CAR-T терапии более широко используется в отношении гемобластозов, хотя адаптация его для лечения солидных опухолей рассматривается как перспективное направление иммунотерапии. Для доставки плазмиды, кодирующей CAR, в Т-лимфоциты широко используется высокоэффективная ленти-/ретровирусная трансдук-ция, при которой из-за интеграции нового генетического материала в геном клетки существует вероятность инсерционного мутагенеза и активации онкогенов. Альтернативным методом доставки CAR-плазмиды в клетки является нуклеофекция, которая позволяет проникнуть генетическому материалу непосредственно в ядро и запустить экспрессию CAR в течение нескольких часов, нуклеофекция более безопасна, поскольку, плазмида не интегрируется в геном, а экспрессия CAR временна и обратима, что минимизирует риск последующих осложнений. Мы использовали данный подход при разработке собственного CAR-T продукта — препарата

«Карплазмин», представляющего собой лимфоциты, несущие в ядре ДНК-плазмиду CAR третьего поколения и экспрессирующие на своей поверхности химерные рецепторы против РЭА (раково-эмбриональный антиген).

Противоопухолевая активность и специфичность «Карплазмина» была доказана в доклинических исследованиях в условиях in vitro и in vivo. В качестве моделей in vitro использованы РЭА+ клетки линий НТ-29 и НСТ-116 (адено-карцинома толстой кишки человека) и РЭА- клетки линии НЕК293 (эмбриональная почка человека). Исследования in vivo проведены с использованием ксенографтных моделей опухолей НТ-29 перевитых мышам BALB/c Nude. Кроме того, нами была изучена фармакокинетика препарата «Карплазмин» при введении его мышам B6D2F1.

Эксперименты in vitro показали специфическое инги-бирование роста популяций клеток HT-29 и НСТ-116 при со-культивировании их с «Карплазмином». В исследованиях in vivo «Карплазмин» демонстрировал выраженное противоопухолевое воздействие: семь еженедельных введений препарата мышам с ксенографтными опухолями из клеток НТ-29 оказали выраженный противоопухолевой эффект — 80% животных в экспериментальной группе выжило при 100% гибели в контрольной (без лечения). При этом у 40% мышей наблюдалась полная ремиссия без признаков определяемой опухоли. Исследование фармакокинетики показало, что «Карплазмин» способен циркулировать в крови до двух недель (период полувыведения 105 ± 7 ч), также были определены параметры его распределения в тканях организма.

Результаты доклинических исследований демонстрируют, что «Карплазмин» является перспективным иммунотерапевтическим препаратом для лечения РЭА-позитивных опухолей.

МОДЕЛЬ ФОТОИНДУЦИРОВАННОЙ ИШЕМИИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЗОНЕ ПЕНУМБРЫ

Е.Н. Кислухина1, Н.В. Лизунова1, 2,

А.М. Сурин1, 3, З.В. Бакаева1, В.Г. Пинелис1

1 ФГАУ НМИЦ здоровья детей Минздрава России, Москва, Россия

2 ФГБОУ ВО МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия

3 ФГБНУ НИИ общей патологии и патофизиологии, Москва, Россия

e-mail: Kislukhina.EN@ya.ru

Ключевые слова: ишемический инсульт, некротическое ядро, пенумбра, глутаматная эксайтотоксичность, широко-польная оптическая нейровизуализация, GCaMP, кальциевый имиджинг.

Ишемический инсульт занимает четвертое место среди причин смертности во всем мире [1]. При инсульте формируется первичный очаг некроза и окружающая его зона пенумбры с измененным метаболизмом. Предотвращение гибели клеток в данной области является целью терапевтических воздействий [2]. С недавних пор для изучения патофизиологии инсульта стали применять метод широко-польной оптической нейровизуализации (ШОН) [3].

В данной работе были использованы мыши линии C57BL/6J-Tg(Thy1 -GCaMP6f)GP5.17Dkim/J (Jackson Laboratory), экспрессирующие в нейронах флуоресцентный сенсор Ca2+ GCaMP6f. Животных подвергли операции по установке краниального окна, что позволило наблюдать активность коры больших полушарий у бодрствующих

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.