CC BY
33
■ И I II II
■тп
Новости клеточных технологий
Традиционные методы лечения нейробластомы, облу чение и терапия темозоломидом, элиминируют опухоле вые клетки предшественники, составляющие основную массу опухоли, и не оказывают значительного влияния на пул ОСК. В основе резистентности ОСК к ионизирующей радиации лежит более выраженная и продолжительная активация реакций репарации. Используя ингибитор ки наз Chk1 и Chk2 (DBH), которые препятствуют вхождению клетки в S фазу до окончания репарации, Bao S. et al. до бились значительного увеличения чувствительности ОСК к у облучению.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Monzania Е., Facchettia F., Galmozzia Е. et al. Melanoma contains CD133 and ABCG2 positive cells with enhanced tumourigenic potential. Eur. J. Cancer. 2007; 43(5): 935 46.
2. Al Hajj М., Wicha М., Benito Hernandez A. Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells. Proc. Natl. Acad. Sci. 2003; 100: 3983 8.
3. Clarke М., Dick J., Dirks P. et al. Cancer Stem Cells Perspectives on Current Status and Future Directions: AACR Workshop on Cancer Stem Cells. Cancer Res. 2006; 66: 9339 44.
4. Huffa C., Matsuib W., B. Smith D., Jones R. Strategies to eliminate cancer stem cells: Clinical implications. European Journal of Cancer. 2006; 42: 1293 7.
5. Legler, J., Gloeckler Ries L., Smith M. et al. Brain and other central nervous system cancers: recent trends in incidence and mortality. J. Natl. Cancer Inst. 1999; 91: 1382 90.
Поддержание процессов самообновления и продукции клоногенных опухолевых клеток предшественников нужда ется во внешних факторах, регулирующих эти процессы. Мо дулируя подобные сигналы можно добиться определенных эффектов на популяцию ОСК. Используя ВМР4, индуктор дифференцировки нейральных стволовых клеток в астрогли альном направлении, или циклопамин, ингибитор сигнального каскада PtSHH, являющегося одним из ключевых звеньев контроля самообновления нейральных стволовых клеток, Picciriflo S. et al. и Clemen V. et al. добились значительного сни жения численности популяции ОСК в эксперименте.
6. Singh, S. К. Flawkins С., Clarke I. et al. Identification of a cancer stem cell in human brain tumours. Cancer Res. 2003; 63: 5821 8.
7. Singh S., Hawkins C., Clarke I. et al. Identification of human brain tumour initiating cells. Nature. 2004; 432: 396 401.
8. Palma V., Lim D., Dahmane N. et al. Sonic hedgehog controls stem cell behavior in the postnatal and adult brain. Development. 2005; 132: 335 44.
9. Panchision, D., McKay, R. The control of neural stem cells by morphogenic signals. Curr. Opin. Genet. Dev. 2002; 12:478 87.
10. Feldmann G., Dhara S., Fendrich V. et al. Blockade of Hedgehog Signaling Inhibits Pancreatic Cancer Invasion and Metastases: A New Paradigm for Combination Therapy in Solid Cancers. Cancer Res. 2007; 67: 2187 96.
11. Woodward W., Chen М., Behbod F. et al. WNT/ {beta} catenin mediates radiation resistance of mouse mammary progenitor cells. PNAS. 2007; 104(2): 618 23.
Подготовил B.C. Сергеев
По материалам: 1, Piccirillo S. G, M„ Reynolds B. A„ Zanetti N. et al. Bone morphogenetic proteins inhibit the tumorigenic potential of human brain tumour-lnitlating cells. Nature, 2006; 444: 761 -5;2. Bao S., Wu Q„ McLendon R.E. et al. Glioma stem cells promote radioresistance by preferential activation of the DNA damage response. Nature, 2006; 444: 756-60;
3. Clement V„ Sanchez P„ De Tribolet N„ Radovanovlc I. and Altaba A.R. HEDGEH0G-GLI1 Signaling Regulates Human Glioma
Growth, Cancer Stem Cell Self-Renewal, and Tumorigenlcity. Current Biology, 2007; 17: 165-72,
Сравнение онкогенетического потенциала культивированных мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костного мозга мыши и человека при их системном введении
Мультипотентные мезенхимальные стромальные клет ки (ММСК) костного мозга считаются одними из самых пер спективных кандидатов на использование в клинических целях. Однако все чаще стали появляться сообщения о том, что изменения, происходящие с ММСК во время длительно го культивирования, обеспечивающего их экспансию, могут приводить к спонтанной опухолевой трансформации. Такие эксперименты были проведены с ММСК, выделенными из ко стного мозга и жировой ткани мыши и человека [1 3].
В недавней работе, опубликованной в онлайн версии журнала Stem Cells, английские исследователи впервые сравнивают онкогенетический потенциал мышиных и чело веческих ММСК In vivo. В эксперименте проводилось выде ление ММСК из костного мозга мышей 2 х разных линий с последующей сингенной трансплантацией. Образцы чело веческого костного мозга были получены от Stem Cell Technologies (Stem Cell Technologies, Vancouver, Canada), кро ме того, ММСК человека также были выделены из образцов фетальной крови человека 10 й недели гестации. Все полу ченные культуры были трансформированы лентивирусным
вектором, несущим маркёр (ОРР). Для определения хромо сомных аномалий кариотипировали культуры, достигшие 80% конфлюентности.
При исследовании кариотипа мышиных клеток на 4 и 5 пассажах (на момент трансплантации) были обнаружены множественные хромосомные аберрации, изменения их ко личества. Интересно, что у человеческих ММСК подобных изменений обнаружено не было. На первые сутки после ал логенной пересадки ММСК мыши, на срезах лёгких было обнаруживали 0,45% и 3,2% светящихся (ОРР+) клеток, от общего количества клеток на срезе. Практически все обна руженные клетки находились в просветах легочных капилля ров. Обнаруженные клетки не экспрессировали маркеров легочного эпителия ГЛТ 1 или АЕ1/АЕЗ) и не дифферен цировались под воздействием микроокружения.
На седьмой день после пересадки на срезах легкого уже обнаруживали крупные очаги пролиферации донорских клеток. При этом архитектоника легочного эпителия и нор мальная организация ткани были значительно нарушены пересаженными клетками. На 14 день новообразования
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том II, 1У< 2, 2007
I I I I I I
■ I I I
Новости клеточных технологий
напоминали примитивную костную ткань и позитивно окраши вались на маркёры коллаген 2 и ализарин красный. Опухоли продолжали расти, и на 28 день светящиеся клетки обнару живали в 40 60% площади от общей ткани легкого у 6 из 12 мышей. Подобные образования не были обнаружены в сердце, почках или печени.
Интересно, что при трансплантации клеток от мышей линии Rosa26 LacZ сублетально облученным реципиентам линии BI6/129 ни в одном случае не было зафиксировано образование опухолей. Таким образом, предположитель но, возникновение новообразований во многом зависит от линии животных (как доноров клеток, так и реципиентов). При пересадке клеток от Rosa26 Lac Z летально облучен ным NOD/SCID опухоли были обнаружены лишь в одном случае из девяти.
Человеческие ММСК, выделенные из костного мозга или фетальной крови, культивировали в аналогичных условиях, а для трансплантации использовали клетки на 6 и 7 пасса жах. Предварительно облученным мышам NOD/SCID вводили внутривенно также два миллиона ММСК. Ни в одном случае ни на одном из сроков исследования не было обнаружено сходных опухолеподобных образований, а количество светя щихся клеток со временем снижалось. Таким образом, не было зафиксировано длительного приживления клеток в тканях мышей.
Авторы описывают миграцию и сравнивают динамику при живления и дифференцировки мышиных и человеческих ММСК в паренхиме легких при их системном введении. Уже в течение первых суток клетки мигрируют в легкие и эмболизи руют легочные капилляры. В противоположность ожидаемой дифференцировке под влиянием микроокружения, ММСК
демонстрировали остеогенный фенотип и формировали опу холевидные узелки, напоминающие дезорганизованную ко стную ткань и остеосаркому. Доказательств злокачественно го перерождения и истинного опухолевого процесса (таких, как атипичные ядра, опухолевый некроз, слабодифференцирован ные зоны) авторы не обнаружили. Однако поражения быстро распространялись и разрушали легочную паренхиму и приво дили к смерти животных к 28 му дню после трансплантации.
Формирование таких «опухолей», как считают авторы статьи, является характеристикой только мышиных ММСК. Так, в аналогичных экспериментах с человеческими клет ками при похожем распределении наблюдали их полное ис чезновение из легких со временем. Таким образом, работа вновь ставит под вопрос идентичность ММСК из различных линий животных и от разных видов. Однако, исследователи не дают объяснения подобным видовым различиям.
Точный механизм образования опухолевидных структур предстоит раскрыть в будущем. Однако тот факт, что ММСК мышей способны приобретать значительные хромосомные аберрации при пассировании в культуре теперь уже не вы зывает сомнений. Тем не менее, данные о способности че ловеческих ММСК к спонтанной онкогенетической транс формации в культуре, приводимые различными группами, весьма противоречивы.
В связи с перспективой клинических испытаний ММСК, возникает серьезная необходимость в разработке стан дартов и протоколов исследования клеток на предмет онко генетической безопасности перед их введением. Без сомне ния, такие работы должны проводиться с использованием хромосомного анализа и одновременной проверки на спо собность к опухолевому росту.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Tolar J., Nauta A.J., Osborn M.J. et al. Sarcoma derived from cultured mesenchymal stem cells. Stem Cells 2007; 25(2): 371 9.
2. Rubio D., Garcia Castro J., Martin M.C. et al. Spontaneous human adult
stem cell transformation. Cancer Res. 2005; 65: 3035 9.
3.Zhou Y.F., Bosch Marce M.,Qkuyama H. etal. Spontaneous transformation of cultured mouse bone marrow derived stromal cells. Cancer Res. 2006; 66(22): 10849 54.
Подготовила B.C. Мелихова
По материалам: Aguilar S., Nye E„ Chan J. Murine but not Human Mesenchymal Stem Cells Generate Osteosarcoma-Like Lesions in the Lung. Stem Cells. First published online March 15, 2007.
http://stemcells.alphamedpress.org/cgi/reprint/2006-0762v1.
Гемопоэтическая дифференцировка и терапевтический потенциал унипарентных партеногенетических эмбриональных стволовых клеток
Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) и их дериваты, полученные из партеногенетических эмбрионов, рассмат риваются как один из альтернативных источников клеток для аутологичной пациент специфичной клеточной терапии. Партеногенетические эмбрионы не способны нормально развиваться далее имплантационного периода вслед ствие нарушения экспрессии импринтированных генов, но предимплантационное развитие у них, как правило, не изменено (1 ]. Более того, в химерных животных (состоящих из клеток разного происхождения и генотипа) эти клетки встраиваются в ткань и функционируют (2, 3], но наруше ние экспрессии импринтированных генов приводит к дефек там развития.
Sigrid Eckardt и коллеги из University of Pennsylvania, использовали методику так называемых унипарентных партеногенетических эмбрионов и исследовали возмож ность приживления стволовых клеток, выделенных из этих эмбрионов, во взрослом организме.
Унипарентные партеногенетические линии ЭСК были по лучены методом переноса пронуклеусов: в андрогенетические зиготы был перенесен мужской пронуклеус вместо женского
и, наоборот, в гиногенетические зиготы - женский вместо мужского. Из таких зигот были выращены линии, которые использовались для инъекции клеток в нормальную блас тоцисту. Созданные таким образом химерные эмбрионы развивались до 14 дней.
Клеточная трансплантология и тканевая инженерия Том II, 1У< 2, 2007
