CC BY
8
ишемии с последующим восстановлением их уровня к 6 месяцам (компенсаторная реакция организма) и дальнейшей тенденцией к повторному снижению. Исходя из динамики показателей наиболее перспективным представляется экзогенная стимуляция ангио-генеза в раннем послеоперационном периоде и через 6 месяцев после перенесенного оперативного вмешательства. Работа выполнена в рамках реализации гранта Президента Российской Федерации МК-1393.2021.3.
Литература:
1. Cook K.M., Figg W.D. CA Cancer J Clin. 2010; 60 (4): 222-243.
2. Carmeliet P., Collen D. J Pathol. 2000; 190 (3): 387-405.
ЦИСПЛАТИН-СОДЕРЖАЩИЙ ОСТЕОПЛАСТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ОКФ И БИСФОСФОНАТА — БИОАКТИВНОСТЬ И ТЕРАПЕВТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Е.А. Кувшинова1, Н.В. Петракова2,
С.А. Ахмедова1, В.А. Кирсанова1,
И.К. Свиридова1, Н.С. Сергеева1, В.С. Комлев2
1 МНИОИ им. ПА. Герцена - филиал ФГБУ НМИЦ радиологии Минздрава России, Москва, Россия
2 ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. АА. Байкова РАН, Москва, Россия
e-mail: beliay@mail.ru
Ключевые слова: октакальциевый фосфат, функционали-зация, цисплатин, золедроновая кислота, остеоиндукция, противоопухолевые свойства, реконструктивная хирургия.
Работа посвящена разработке нового метода функ-ционализации октакальциевого фосфата (ОКФ) циспла-тином (Цис) в сочетании с золедроновой кислотой (Зол), с целью создания остеопластического материала с пролонгированным противоопухолевым действием для реконструкции костных дефектов в онкологии.
Функционализацию осуществляли путем адсорбции Цис (из раствора с его концентрацией в 1 мг/мл) на поверхность гранулированной ОКФ-керамики в присутствии в исходном растворе Зол, в концентрациях 0, 0,2, 0,5 и 1 мг/мл (полученный материал — ОКФ-Цис, ОКФ-Цис/Зол-0,2, 0КФ-Цис/Зол-0,5, ОКФ-Цис/Зол-1, соответственно). Зол использовали в качестве линкера для присоединения цисплатина к поверхности ОКФ, обеспечивающего прочность связывания и его более длительное высвобождение.
Показано, что эффективность инкорпорации Цис в ОКФ имела обратную зависимость от содержания Зол исходном растворе. Так, при увеличении концентрации Зол от 0 до 1 мг/мл в исходном растворе количество связанного с ОКФ Цис снижалось с 10,1 до 7,7 мкг на 1 мг ОКФ. Но при этом также уменьшалось и соотношение высвобожденного и инкорпорированного Цис. Из ОКФ-Цис за 5 недель вышло 96% цитостатика, из ОКФ-Цис/Зол-0,2 — 77,5%, из-ОКФ-Цис/Зол-0,5 — 53,8% и из ОКФ-Цис/Зол-1 — 34,5%.
В исследованиях in vitro показано усиление остеоин-дуктивных свойств и проявление ингибирующего остеокластов действия у ОКФ керамики, функционализиро-ванной Зол. На клеточной линии рака молочной железы человека MCF-7 продемострированы цитостатические свойства Цис-содержащей ОКФ-керамики, наиболее выраженные у ОКФ-Цис, ОКФ-Цис/Зол-0,2 и ОКФ-Цис/ Зол-0,5. При этом максимальная длительность действия
была у 0КФ-Цис/Зол-0,5, что обосновало его дальнейшие изучение в экспериментах на животных.
В исследованиях in vivo показана биосовместимость разработанных материалов. При их имплантации в костный дефект, наиболее выраженный остеогенез вызывала чистая ОКФ-керамика, тогда как функционализация материала Цис и Зол привела к замедлению регенеративных процессов в костной ткани. На модели подкожной опухолевой инокуляции мышам функционализированная Цис и Цис/Зол керамика продемонстрировала выраженные противоопухолевые свойства.
Таким образом, разработанный метод функционали-зации ОКФ-керамики Цис в сочетании с Зол обеспечивает материалу пролонгированные противоопухолевые свойства, что обосновывает его применение в реконструктивной хирургии костной ткани в онкологии.
ПРОСТРАНСТВЕННАЯ НИША И ВРЕМЕННОЕ ОКНО — НЕОБХОДИМЫЕ УСЛОВИЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ СТАБИЛЬНОСТИ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК
С.М. Кузин
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), Москва, Россия
e-mail: smkuzin@mail.ru
Ключевые слова: стволовые клетки, мутации, генетическая нестабильность, циркадианный ритм, пролиферация клеток, пространственная ниша, временное окно.
Одной из основных причин, ограничивающих применение индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, является генетическая нестабильность и связанный с ней риск канцерогенеза. Тщательный контроль, включая полногеномное секвенирование, не позволяет охватить все клоны клеток, каждый из которых имеет свой спектр мутаций, а удаление недифференцированных клеток ограничивает возможности регенерации обновляющихся тканей. Поэтому для решения проблемы необходимо выявление причин появления генетической нестабильности при культивировании клеток.
Целью работы было изучение в обновляющихся тканях пространственных и временных закономерностей пролиферации нормальных и мутантных клеток, нарушение которых может приводить к генетической нестабильности. В эпителии пищевода мышей и красного костного мозга джунгарских хомячков определяли: циркадианные ритмы ДНК-синтезирующих и делящихся клеток, длительность клеточного цикла и отдельных его периодов, пространственное расположение пролиферирующих и дифференцирующихся клеток. Мутации индуцировали действием тиотепа. Генетические нарушения определяли в тестах на хромосомные аберрации и сестринские хроматидные обмены (СХО). Для определения СХО и параметров кинетики клеток использовали методы дифференциальной окраски хромосом и радиоавтографии с применением 5-бромдезоксиуридина и 3И-тимидина.
Полученные результаты показали, что стволовые клетки входят в G0 период митотического цикла, проходят подготовку к митозу и делятся в строго определенный период времени, совпадающий с активной фазой цирка-дианного ритма пролиферации. Таким образом, наряду с особым пространственным расположением — нишей, они обладают специфической временной характеристикой пролиферативных процессов, названной нами «временным окном».
Ранее было показано, что клетки с генетическими нарушениями могут преодолевать контрольные точкими-тотического цикла, но вступают в митоз с задержкой [1, 2]. По нашим данным, временные и пространственные характеристики взаимосвязаны: задержка деления клеток на 3-6 часов значительно (на 30%) увеличивает вероятность выхода стволовых клеток из ниши, что ведет к их последующей дифференцировке и элиминации из ткани. Таким образом, задержка мутантных клеток в митотическом цикле — выпадение их из временного окна пролиферации, ведет к повышенной вероятности элиминации из ткани и постепенной замене на клетки без нарушений. Можно сделать вывод, что строго определенная пространственно-временная организация обновляющихся тканей, наличие временного окна пролиферации и ниши, позволяют поддерживать генетический гомеостаз, а их нарушение может являться причиной генетической нестабильности при культивировании клеток.
Литература:
1. Кузин С.М., Стукалов С.В. Гены и клетки. 2017. Т. 12. № 3. С.
139.
2. Kuzin S., Bogomolov D., Berechikidze I. et al. Pharmacia. 2022.
V. 69(2). P. 327.
БИОСОВМЕСТИМЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ НА ОСНОВЕ ЛАКТИДА И ОКСИДА ЭТИЛЕНА ДЛЯ ТКАНЕВОЙ ИНЖЕНЕРИИ
Е.В. Кузнецова1, Ю.А. Пучкова1, Е.В. Ястремский1, А.В. Бакиров1 2, С.Н. Чвалун1 2
1 НИЦ Курчатовский институт, Москва, Россия
2 Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН, Москва, Россия
e-mail: kuznetsova.kate992@@gmail.com
Ключевые слова: самоорганизация, полимерные наноча-стицы, полилактид, полиэтиленоксид, тканевая инженерия, агрегативная устойчивость, коллоиды.
Активное развитие нанотехнологий в XXI веке привело к существенному прогрессу в области тканевой инженерии и регенеративной медицины. Так, биосовместимые наноча-стицы (НЧ) с регулируемыми физико-химическими характеристиками являются перспективным наполнителями для клеточных матриц (скаффолдов). В зависимости от биомедицинских задач, например, придания антимикробных свойств скаффолду, обеспечения контраста для визуализации, повышения биоактивности и др., используют различные типы НЧ: золотые, серебряные, кремнийсодержащие, кальций фосфатные, магнитные, а также частицы на основе биосовместимых природных и синтетических полимеров и др. [1]. Полимерные НЧ, способные инкапсулировать различные биологически-активные вещества, представляют особый интерес ввиду возможности регулирования их свойств (размера, формы, поверхностного заряда, сорб-ционной емкости, скорости разложения, скорости высвобождения загруженного вещества и пр.) в широком диапазоне за счет изменения химического состава полимера и/ или условий получения частиц [2].
В представленной работе объектами исследования стали НЧ на основе биосовместимых и биодеградиру-емых амфифильных блок-сополимеров поли(лактид)-б-поли(этиленоксид) (ПЛА-б-ПЭО). Изучено влияние стереоспецифичности гидрофобного ПЛА блока на размер ПЛА-б-ПЭО частиц, их форму, величину
электрокинетического потенциала, сорбционную емкость и агрегативную устойчивость с целью получения высокостабильных НЧ. Частицы получали методом наноосаж-дения: навеску блок-сополимера растворяли в ацетоне, к полученному раствору добавляли воду, ацетон удаляли испарением при комнатной температуре в течение 4 ч. В результате получали опалесцирующие водные дисперсии частиц на основе нестереорегулярного аморфного n(D,L) ЛА60-б-ПЭО113 сополимера, а также стереорегулярного частично кристаллического П(ЦиЛА50-б-ПЭО113 сополимера и эквимолярной смеси стереорегулярных П(ЦиЛА50-б-ПЭ0113 и ПЮЛ)ЛА50-б-ПЭО113 сополимеров. Показано, что эквимолярное смешение П(цЦЛА50-б-ПЭ0113 и ПЮЛ) ЛА50-б-ПЭО113 сополимеров приводит к формированию сферических частиц с частично кристаллическим ядром, гидродинамическим диаметром ~ 30 нм, величина которого остается постоянной (в рамках экспериментальной погрешности) в течение месяца как при 25°C, так и при 37°C. Установлено, что полученные П(ЦиЛА50/ПЮЛ) ЛА50-б-ПЭО113 частицы стабильны в достаточно широком диапазоне ионной силы и pH, а также способны к ресу-спендированию до исходных размеров после лиофилиза-ции. Работа выполнена при финансовой поддержке проекта Российского научного фонда (проект № 21-73-00071).
Литература:
1. Fathi-Achachelouei M., Knopf-Marques H., Ribeiro da Silve C.E.
Front. Biotechnol. 2019. V. 7. Art. № 113.
2. Sedush N.G., Kadina Y.A., Razuvaeva E.V. et al. Nanobiotechnol-
ogy Reports. 2021. V. 16. P. 421-438.
ЭКСПРЕССИЯ ГЕНА POU5F1 В РАКОВЫХ
КЛЕТКАХ МЫШИ
А.А. Кузьмин1, В.В. Кудряшов2, А.Н. Томилин1
1 ФГБУН Институт цитологии РАНи, Санкт-Петербург, Россия
2 ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
e-mail: a.kuzmin@incras.ru
Ключевые слова: Pou5f1, фактор плюрипотентности, раковые клетки, CRISPR.
Фактор плюрипотентности Oct4, кодируемый геном Pou5f1 представляет собой октамер-связывающий белок, который в роли транскрипционного фактора выступает в качестве одного из основных факторов поддержания плюрипотентного состояния эмбриональных стволовых клеток [1, 2]. В последнее время накапливается всё больше информации о том, что этот транскрипционный фактор, иего ген, в частности, могут быть активны не только в плюрипотентных и половых клетках, но и в клетках совершенно иной спецификации [3].
В настоящее время нами ведутся работы по поиску экспрессии Pou5f1 в клетках, прошедших стадию плюрипотентности. При помощи системы CRISPR/Cas9 и целенаправленного встраивания селективной конструкции в локус Pou5f1 мы обнаружили, что разные раковые клетки мыши способны поддерживать активный статус этого гена. Более того, взяв широкий спектр различных линий, мы получили первичные данные, говорящие о том, что экспрессия Pou5f1 может носить избирательный характер в отношении раковых клеток.
В настоящий момент мы работаем над характериза-цией продуктов экспрессии этого гена, а также над выяснением универсальных механизмов, обеспечивающих
