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

Похожие новости

  • 11/08/2020

    Академгородок 2.0 – приобретения и потери: мнения экспертов

    Что удалось сделать для развития Новосибирского научного центра за последние годы и какие задачи остаются нерешенными? Три известных российских ученых инвентаризируют достижения и проблемы в статье, написанной для «Континента Сибирь»*.
    472
  • 22/01/2020

    Академический час для школьников: лекция «Актуальные задачи на стыке нейробиологии, биофизики и компьютерного моделирования»

    ​22 января 2020 года в 15:00 в малом зале Дома ученых СО РАН состоится лекция директора Института систем информатики им. А.П. Ершова СО РАН Андрея Юрьевича Пальянова «Актуальные задачи на стыке нейробиологии, биофизики и компьютерного моделирования».
    745
  • 12/02/2019

    Академику Владимиру Шумному исполняется 85 лет

    ​Владимир Константинович Шумный родился 12 февраля 1934 года в селе Ховмы Борзянского района Черниговской области. В 1958 году окончил Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова по специальности «ботаника».
    1219
  • 02/01/2019

    Юбилей академика Николая Петровича Гончарова

    ​Николай Петрович Гончаров родился 2 января 1959 года в г. Тулуне Иркутской области. В 1981 году окончил биологическое отделение факультета естественных наук Новосибирского государственного университета.
    2162
  • 20/06/2018

    Возможные перспективы Академгородка 2.0

    ​Ведущие ученые СО РАН продолжили обсуждение проектов развития научной инфраструктуры Новосибирского научного центра. Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН выступил инициатором проекта «Сибирский центр малотоннажной химии».
    2013
  • 10/01/2017

    Академику Николаю Колчанову исполнилось 70 лет

    ​Николай Александрович Колчанов родился 9 января 1947 года в с. Кондрашино Омской области. В 1971 году окончил Новосибирский государственный университет. С 1974 года работает в Институте цитологии и генетики СО РАН, а с 2008 года - директор этого института.
    2685
  • 29/12/2017

    Биолог, психолог и востоковед рассказали о символе 2018 года

    Какая порода самая древняя? Почему собаки могут есть овсянку? Почему в Китае слагали легенды об этих животных и зачем вообще люди заводят собак? Ответы на эти вопросы ищите в материале ниже. Собака — родственник человека.
    1917
  • 14/11/2017

    Юбилей академика Михаила Ивановича Воеводы

    ​Михаил Иванович Воевода родился 14 ноября 1957 года в Новосибирске. После окончания в 1982 году Новосибирского Государственного Медицинского Университета обучался в клинической ординатуре по специальности «внутренние болезни».
    2918
  • 20/11/2019

    В новосибирском Академгородке пройдет очередной Академический час для школьников

    ​20 ноября 2019 года в 15.00 в Малом зале Дома ученых СО РАН состоится лекция  кандидата биологических наук Сергея Викторовича Кулемзина (ИМКБ СО РАН) "Клеточная иммунотерапия: перспективы и проблемы".
    770
  • 04/06/2020

    В Новосибирской области будет создан аграрный научно-образовательный центр

    Актуальные вопросы разработки необходимых мер по организации аграрного научно-образовательного центра (АгроНОЦ) в регионе, взаимодействия аграрной науки, бизнеса и агропромышленного комплекса были рассмотрены 2 июня на выездном совещании под руководством заместителя Губернатора Вячеслава Ярманова.
    598