Сегодня - 15.11.2019

Сибирские ученые модифицируют способы применения васкулярных клеток для создания искусственных сосудов

06 ноября 2019

Сотрудники ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» разрабатывают подходы к применению обработанных митомицином С васкулярных клеток в регенеративной медицине — например, для предварительного заселения заменителей сосудов (чтобы те правильно формировались и хорошо приживались в организме).

Васкулярные клетки (эндотелиальные и гладкомышечные) — это клетки, составляющие основу стенки кровеносного сосуда. Их можно использовать для предварительного заселения протезов, чтобы сформировать тканеинженерную конструкцию, приближенную по своим морфофункциональным характеристикам к естественному сосуду. Это позволит снизить риск осложнений и необходимость повторных операций, связанных с заменой вышедшего из строя протеза. Кроме того, такие клетки можно применять для разработки метода восстановления естественной сосудистой сети поврежденных ишемией органов.
 
«Васкулярные клетки, заселенные на тканеинженерную конструкцию, постепенно замещаются клетками реципиента. Использовать их необходимо, чтобы сформировать правильные клеточные ниши и избежать, например, стеноза: в незаселенных конструкциях просвет сужается за счет зарастания. Если же мы сформируем изначально правильные ниши, то клетки пациента сразу будут подходить туда нужным образом, и такой проблемы не возникнет», — рассказала сотрудница лаборатории эпигенетики развития ФИЦ ИЦиГ СО РАН, студентка первого курса магистратуры Новосибирского государственного университета Алёна Сергеевна Ступникова на конференции молодых ученых в рамках форума OpenBio—2019. — Ранее в нашей лаборатории в сотрудничестве с коллегами из Национального медицинского исследовательского центра имени академика Е. Н. Мешалкина была разработана технология извлечения эндотелиальных и гладкомышечных клеток из отходного материала миокарда, полученного после операций на сердце. Однако в применении делящихся клеток для клеточной терапии человека есть риск того, что они могут стать злокачественными и начнут образовывать опухоли в организме пациента. Мы исследовали возможность инактивировать их с помощью митомицина С (препарата из группы противоопухолевых антибиотиков)».
 
Матригель с образовавшимися в нем капилляроподобными структурами
   Матригель с образовавшимися в нем капилляроподобными структурами
 
Сотрудники лаборатории эпигенетики развития ФИЦ ИЦиГ СО РАН, работающей под руководством доктора биологических наук Сурена Минасовича Закияна, создали методику митотической инактивации эндотелиальных и гладкомышечных клеток, исследовали их функции in vitro, а затем оценили регенеративный потенциал in vivo на модели иммунодефицитных мышей. Также ученые разработали метод получения тканеинженерных конструкций на основе васкулярных клеток, заселенных на синтетическую биодеградируемую подложку, и проверили их жизнеспособность in vitro. «На первом этапе мы показали, что обработанные митомицином С эндотелиальные и гладкомышечные клетки не увеличивают свою численность на всем протяжении эксперимента. В то же время они показывают нормальную жизнеспособность. Митотически инактивированные эндотелиальные клетки полностью сохраняют специфические маркеры и способность нарабатывать компоненты межклеточного матрикса, гладкомышечные также не теряют свои качества, — отметила Алёна Ступникова . — Затем мы заселили обработанные митомицином C васкулярные клетки на подложки из смеси полимера поликапролактона и полисахарида хитозана и увидели, что и здесь они продолжают правильно функционировать». 
 
Регенеративный потенциал полученных клеток исследовался in vitro в толще матригеля и in vivo на модели иммунодефицитных мышей — в последнем эксперименте клетки совместно с матригелем вводились животному подкожно. Затем сформированные имплантаты извлекли и изучили отдельно. Исследование показало, что обработанные митомицином С эндотелиальные и гладкомышечные клетки имеют высокий регенеративный потенциал. Также они были проверены на способность образовывать опухоли в организме. Эксперимент показал, что обработанные митомицином С васкулярные клетки не создают новообразования in vivo на протяжении 90 дней с момента инъекций.
 
«На основании полученных результатов можно заключить, что эта технология в будущем может быть использована для разработки биомедицинских клеточных продуктов: терапевтического ангиогенеза — восстановления сосудистой сети ишемизированных органов и создания заменителей сосудов на основе клеток пациента с использованием синтетической подложки», — сказала Алёна Ступникова.
 
Диана Хомякова
 
Фото предоставлено исследователями
 
Голосов еще нет
Поделись с друзьями: 
 

comments powered by HyperComments

Система Orphus