Научная статья на тему 'ВЛИЯНИЕ ГЕН-АКТИВИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА НА РЕГЕНЕРАЦИЮ ГИАЛИНОВОГО ХРЯЩА И СУБХОНДРАЛЬНОЙ КОСТИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ IN VIVO'

ВЛИЯНИЕ ГЕН-АКТИВИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА НА РЕГЕНЕРАЦИЮ ГИАЛИНОВОГО ХРЯЩА И СУБХОНДРАЛЬНОЙ КОСТИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ IN VIVO Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
53
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГЕН-АКТИВИРОВАННЫЕ ОСТЕОПЛАСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ / ОКТАКАЛЬЦИЕВЫЙ ФОСФАТ / ГИДРОГЕЛЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ / РЕПАРАТИВНЫЙ ОСТЕОГЕНЕЗ / РЕПАРАТИВ-НЫЙ ХОНДРОГЕНЕЗ
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — Пресняков Е.В., Жемков Н.И., Подлужный П.С., Церцеил В.В., Рочев Е.С.

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

Текст научной работы на тему «ВЛИЯНИЕ ГЕН-АКТИВИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА НА РЕГЕНЕРАЦИЮ ГИАЛИНОВОГО ХРЯЩА И СУБХОНДРАЛЬНОЙ КОСТИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ IN VIVO»

клеточной терапии [1]. Его преимущества — системное влияние на пациента, опосредованное иммуномодулиру-ющим, противовоспалительным и антиапоптотическим действием. Недостатки — необходимость высокой терапевтической дозы МСК (1-2 млн/кг веса), риски неблагоприятных реакций и осложнений (лихорадка, микротромбозы, короткий срок жизни, быстрая утилизация) [2, 3]. Локальное (внутрисуставное, внутрисердечное, ин-тратрахеальное, в область поражения) или региональное (внутримышечное, внутрибрюшинное, эндолюмбальное) введение МСК позволяют снизить (в 5-10 раз) терапевтическую дозу клеток и оказать адресное воздействие на поврежденную ткань. Локально вводимые МСК проявляют регенеративную активность, мобилизуя прогени-торные клетки в очаг поражения [2, 4]. Усиление эффективности и пролонгирование локального воздействия может быть достигнуто праймированием МСК при культивировании in vitro и/или введении вместе с биодегра-дируемым гелем [2].

Наш опыт проведения клеточной терапии пациентам с нейродегенеративными заболеваниями базировался на использовании как системного/внутривенного, так и локального/эндолюмбального введения МСК. Один курс клеточной терапии пациентов с боковым амиотро-фическим склерозом или симптоматической эпилепсией предполагал оба пути введения МСК. Такая тактика позволила обеспечить клинический ответ у 80% (в контроле — 5-15%) пациентов в течение 12 месяцев наблюдения.

Сделано заключение о целесообразности комбинированного подхода к использованию МСК для лечения ней-родегенеративных заболеваний человека.

Литература:

1. Kabat M., Bobkov I., Kumar S.et al. Stem cells Transl. Med.

2020; 9:17-27.

2. Levy O., Kuai R., Siren E.M.J.et al. Sci. Adv. 2020;6: eaba6884

3. Zhuang W.Z., Lin Y.H., Wu M.S.et al. J. Biomed. Sci. 2021;

28:28

4. Caplan H., Olson S.D., Kumar A. et al. Front Immunol. 2019;

10:1645.

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ САПЛИМЕНТОВ НА ПРОЛИФЕРАТИВНУЮ АКТИВНОСТЬ И ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ ФИБРОБЛАСТОВ ЧЕЛОВЕКА

В.Р. Потапова1, И.В. Гилевич1, 2, Е.А. Коломийцева2

1 ФГБОУ ВО Кубанский государственный медицинский университет Минздрава России, Краснодар, Россия

2 ГБУЗ НИИ Краевая клиническая больница

№ 1 им. профессора С.В. Очаповского МЗ КК, Краснодар, Россия

Ключевые слова: фибробласты, лизат тромбоцитов, сапли-мент, условия культивирования.

Выбор условий культивирования имеет важное значение при разработке биомедицинского клеточного продукта. Используемые при культивировании добавки должны быть безопасны, эффективны и доступны для технологического процесса. Фетальная бычья сыворотка (ФБС), широко используемая при культивировании, как саплимент для продукта клинического назначения, не подходит, так как является ксеногенным материалом. Целью нашей работы стало определение оптимального

саплимента, который будет обеспечивать жизнеспособность и повышать пролиферативную активность клеток.

В эксперименте сравнивали влияние разных условий культивирования на морфофункциональные свойства трёх клеточных линий дермальных фибробластов, 4 пассажа. Фибробласты культивировали в питательной среде DMEM (Gibco, США) и 100 ед/мл антибиотика-антими-котика. В качестве саплиментов использовали: 1) 10% ФБС — контрольная группа (КГ); 2) 10% плазму человека АВ группы, полученную на станции переливания крови — опытная группа (ОГ) № 1; 3) 5% обогащенную тромбоцитами плазму (ОбТП) — ОГ № 2; 4) 5% лизат тромбоцитов (ЛТ) — ОГ № 3. ОбТП выделяли из периферической крови путём двойного центрифугирования и хранили при -20°С. ЛТ готовили из ОбТП, подвергшейся циклу глубокой заморозки при -800С и разморозке при +370С, с последующим хранением при -200С.

Анализ пролиферативной активности клеток при разных условиях показал, что время удвоения популяции клеток в ОГ№ 1 было длиннее и составило в среднем 70,17 часов, в ОГ № 2 и ОГ № 3 наблюдалось сокращение времени удвоения — 58,67 ч. и 47,67 ч., соответственно, по сравнению сКГ (59,17ч.). При одинаковой плотности засеивания наибольшее количество клеток было получено в ОГ № 2 и № 3 по сравнению с КГ и ОГ № 1, что дополнительно подтвердило факт повышения пролиферативной активности клеток с сапли-ментами на основе продуктов из тромбоцитов. Время достижения конфлюэнтности в КГ составило 7 суток, в ОГ № 1 — 9 суток, в ОГ № 2 — 8 суток, и наименьшим время было в ОГ № 3 — 6 суток. Результаты ХТТ-теста показали, что ни один из саплиментов не оказывал ци-тотоксического действия на фибробласты, но при этом наблюдалось значительное увеличение жизнеспособности клеток в ОГ № 2 и № 3 по сравнению с ОГ № 1 и КГ. Цитохимический тест Live and Dead визуально подтвердил сохранение жизнеспособности клеток при разных условиях. Все клетки вне зависимости от условий экспрес-сировали виментин, отсутствовала экспрессия а-sma.

Таким образом, культивирование с 5% ЛТ (ОГ № 3) более эффективно по сравнению с другими, так как использование данного саплимента в качестве добавки к питательной среде даёт возможность в наиболее короткие сроки достичь конфлюэнтности, а также позволяет получить высокую пролиферативную активность и сохраняет жизнеспособность клеток. Культивирование фибро-бластов таким способом может быть рекомендовано для разработки биомедицинского клеточного продукта.

ВЛИЯНИЕ ГЕН-АКТИВИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА НА РЕГЕНЕРАЦИЮ ГИАЛИНОВОГО ХРЯЩА И СУБХОНДРАЛЬНОЙ КОСТИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ IN VIVO

Е.В. Пресняков1' 2, Н.И. Жемков1, П.С. Подлужный1, В.В. Церцеил1, Е.С. Рочев2, И.Я. Бозо2, Р.В. Деев1' 2

1 Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова», Санкт-Петербург, Россия,

2 ООО «Гистографт», Москва, Инновационный центр «Сколково», Россия,

e-mail: uvpres@gmail.com

Ключевые слова: ген-активированные остеопластические материалы, октакальциевый фосфат, гидрогелевые материалы для регенерации, репаративный остеогенез, репаратив-ный хондрогенез.

Гены & Клетки XVII, №З, 2G22

Гонартрит является самым распространенным заболеванием опорно-двигательного аппарата, поражая порядка 30% людей старше 45 лет во всём мире [1]. В настоящее время лечение остеоартрита сводится к симптоматической терапии в ранний период, и хирургическому вмешательству на поздних стадиях болезни. Микрофрактурирование, мозаичная пластика и ауто-трансплантация хрящевой ткани становятся сегодня все более доступными хирургическими методами лечения, направленными на сохранение сустава. Однако, в ряде случаев, подобные методы сопряжены с развитием рецидивов и ухудшением состояния пациента. В этой связи, продолжается поиск новых подходов к лечению остео-артрита, одним из которых может стать применение ген-активированных материалов.

Целью исследования являлась оценка влияния разработанного ген-активированного материала на регенерацию суставного хряща и субхондральной кости в эксперименте in vivo.

Исследуемый материал состоял из гранул на основе октакальциевого фосфата (ОКФ) с плазмидной ДНК, несущей ген фактора роста эндотелия сосудов (pl-VEGF) («Гистографт», Россия) и геля на основе гиалуроновой кислоты («Ostenil», Германия), в котором размещалась дополнительная фракция pl-VEGF. Контрольные образцы были представлены гранулами ОКФ и гиалуроно-вым гелем без генной активации. В ходе исследования 9 кроликам породы советская шиншилла формировали дефекты суставных поверхностей мыщелков бедренных костей (d = 3 мм, h = 4 мм) с последующей имплантацией исследуемых изделий. Результаты оценивали на сроках 30, 60, 90 сут. после проведения операции с помощью гистологического исследования, а также гистоморфометрии.

Через 30 сут. после операции в обеих группах области как хрящевого, так и субхондрального дефектов были заполнена остатками гелевого компонента и гранулами ОКФ, окруженными плотной волокнистой соединительной тканью. Статистически значимые различия по составу регенерата выявлены не были.

Через 60 сут. в обеих группах в области суставного дефекта следы геля не визуализировались, регенерат был представлен фиброзной хрящевой тканью. В области субхондрального дефекта гранулы ОКФ были окружены тонкой сетью трабекул ретикулофиброзной костной ткани с ярко выраженным ангиогенезом в экспериментальной группе.

К 90-м сут. структура хрящевого регенерата в экспериментальной группе была наиболее близка к исходному строению гиалинового хряща. Субхондральная область в обеих группах была представлена мультит-каневым регенератом, с преобладающим количеством вновь образованных кровеносных сосудов (p<0,05) в опытной группе.

Таким образом, ген-активированный материал на основе гиалуроновой кислоты, гранул ОКФ и pl-VEGF оказался эффективен для реконструкции суставных дефектов в эксперименте.

Литература:

1. Katz, J. N., Arant, K. R., & Loeser, R. F. (2021). Diagnosis and Treatment of Hip and Knee Osteoarthritis: A Review. JAMA, 325(6), 568-578.

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ SVF И PRP В ЛЕЧЕНИИ МЕДИАЛЬНОГО ОСТЕОАРТРИТА КОЛЕННОГО СУСТАВА В КОМБИНАЦИИ С ВЫСОКОЙ ТИБИАЛЬНОЙ ОСТЕОТОМИЕЙ

А.П. Призов1, И.И. Еремин2, А.А. Никитин1, Н.В. Загородний1, Ф.Л. Лазко1, Е.А. Беляк1, М.Ф. Лазко1

1 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет дружбы народов», Москва, Россия

2 Государственный научный центр Российской Федерации ФГБНУ «Российский научный центр хирургии им. академика Б. В. Петровского», Москва, Россия

e-mail: aprizov@yandex.ru

Ключевые слова: медиальный гонартрит, стромально-ва-скулярная фракция, обогащенная тромбоцитами плазма, варусная деформация.

Современная концепция лечения медиального гонар-трита предполагает дополнение остеотомии внутрисуставными инъекциями биологически активных веществ, таких как обогащенная тромбоцитами плазма (PRP) или стромально-васкулярная фракция (SVF). В данном исследовании оцениваются результаты введения вышеперечисленных биологически активных веществ, относительно клинических и артроскопических отдаленных результатов.

В исследование вошли 20 пациентов с медиальным остеоартритом (ОА) коленного сустава (КС) и ва-русной деформацией. Пациенты разделены на 2 группы по 10 человек, которым выполнялась артроскопия коленного сустава и высокая тибиальная остеотомия (ВТО) с последующим внутрисуставным введением SVF в первой группе, и PRP во второй. Через 1,5 года производилась артроскопия коленного сустава, оценивалась регенерация хряща. Критерии включения: пациенты от 18 до 65 лет с индексом массы тела (ИМТ) менее 40 кг/м2, объемом движений в КС > 90°, сгибательной контрактурой < 10°, степенью остеоартроза медиального компартмента от II до 111ст. по Kellgren-Lawrence, интакт-ным наружным компартментом КС и пателло-фемораль-ным сочленением, варусной деформацией > 4° и < 14°. Для функциональной оценки коленного сустава использовались шкалы KOOS, KSS и ВАШ.

После операции пациенты были отслежены до 1,5 лет. Ось нижней конечности изменилась в 1 группе в среднем с 6,1° варуса до 1,7° вальгуса, во 2 группе с 8,2° варуса до 1,9° вальгуса. Средний результат по шкале KOOS в 1 группе улучшился с 40,1 баллов до 69,6 баллов, во 2 группе улучшился с 41,0 баллов до 80,1 баллов. Средний результат по шкале ВАШ в 1 группе улучшился с 73,0мм до 25,0мм., во 2 группе улучшился с 66,0мм до 9,0мм. Средний результат по шкале KSS1 в 1 группе улучшился с 44,8 баллов до 70,9 баллов, во 2 группе улучшился с 53,5 баллов до 79,8 баллов. Средний результат по шкале KSS 2 в 1 группе улучшился с 49,1 баллов до 80,5 баллов, во 2 группе улучшился с 51,5 баллов до 91,0 балла. Регенерация хряща на бедре в 1 группе наблюдалась в 80%, на большеберцовой кости в 70%. Регенерация хряща на бедре во 2 группе наблюдалась в 40%, на большеберцовой кости в 60%.

При анализе клинических результатов групп через 1,5 года по методу Манна-Уитни, отмечается наличие статистической значимости различий между показателями

Гены & Клетки XVII, №3, 2022

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.