СОЗДАНИЕ ТКАНЕВОГО ЭКВИВАЛЕНТА ХРЯЩА НА ОСНОВЕ МАТРИЦЫ ИЗ ДЕЦЕЛЛЮЛЯРИЗОВАННОГО МИКРОНИЗИРОВАННОГО СУСТАВНОГО ХРЯЩА СВИНЬИ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

106

МАТЕРИАЛЫ V НАЦИОНАЛЬНОГО КОНГРЕССА ПО РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЕ

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.

Гены & Клетки XVII, №3, 2022