CC BY
9
глюкокортикоидом является кортикостерон), так и андро-гены. В этом отношении надпочечники мышей Acomys имитируют надпочечники человека.
В виду того, что мыши рода Acomys имеют строение тканей надпочечника схожее с человеком, в будущем они могут применяться в качестве лучшей модели для изучения заболеваний надпочечника. Однако для этого необходимо будет провести дополнительные валидационные исследования с использованием методов иммуногисто-химии и транскриптомного анализа.
Работа выполнена в рамках Программы академического стратегического лидерства Казанского Федерального Университета (Приоритет-2030), проект поддержан Российской Федерацией в лице Министерства Науки и Высшего Образования (№ 075-15-2021-1344).
Литература:
1. Maden M., Vanholick J.A. Development. 2020. V. 147. № 4. dev167718.
2. Monohashi K., Zubain M. Mol Cell Endocrinol. 2011. V. 336 № 1. P .193-197.
3. Hinokawa N., Ishikawa H. Z Anat Entwicklungsgesch. 1974. V. 144 № 1. P. 85-100.
4. Liat H., Felix B., Steffen K., Mangalit K. Endocrinology. 2007. V. 148 № 3. P .976-988.
ПИОНЕРСКИЕ РАБОТЫ Г.П. ПИНАЕВА ПО СОЗДАНИЮ КОЛЛЕКЦИИ КЛЕТОЧНЫХ КУЛЬТУР И КЛЕТОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННЫХ ТКАНЕЙ ЧЕЛОВЕКА
М.И. Блинова, Н.А. Михайлова
Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия e-mail: [email protected]
Ключевые слова: коллекция клеточных культур, биомедицинские клеточные продукты, ожоги, трофические язвы, внеклеточный матрикс.
Георгий Петрович Пинаев (1929-2013), д.б.н., профессор, заслуженный деятель науки (1985), заведующий Отделом клеточных культур Института цитологии РАН, внес значительный вклад в развитие клеточной биологии, включая исследование биологии клетки в культуре и влияния белков внеклеточного матрикса на функциональную активность клеток. Особое значение имели работы, инициированные и поддержанные Г.П. Пинаевым, по созданию белковых и синтетических матриц-носителей для 3D культивирования клеток и созданию (на их основе) клеточных продуктов для восстановления поврежденных тканей человека. Работы Г.П. Пинаева основывались на глубоких фундаментальных знаниях, умении комплексно решать научные и научно-организационные задачи, необходимости практического использования полученных результатов фундаментальных исследований.
Научная карьера Г.П. Пинаева начиналась с биохимических исследований механизмов биологической подвижности, что привело к необходимости использования в работе культивируемых клеток. Первые навыки культуральных работ он получил за рубежом и активно внедрял полученные знания в нашей стране. В это время в стране отсутствовали коллекция клеточных культур и вся инфраструктура, обеспечивающая эту область деятельности: необходимые сыворотки и культуральные среды, лабораторная посуда и оборудование. Вопросы
о необходимости организации коллекции и инфраструктуры были поставлены Г.П. Пинаевым перед Отделением физико-химических наук АН СССР. В результате, в 1978 году, был организован Междуведомственный научно-технический совет по проблемам молекулярной биологии и молекулярной генетики при Госкомитете Совета Министров СССР по науке и технике (под руководством академика Ю.А. Овчинникова) и сформирована Комиссия по клеточным культурам под руководством Г.П. Пинаева. Было принято решение о необходимости создания Всесоюзной коллекции клеточных культур. Для осуществления взаимодействия специалистов была создана Межрегиональная общественная научная организация «Ассоциация специалистов по клеточным культурам». Г.П. Пинаев был бессменным президентом Ассоциации.
В задачу Комиссии входило также задание по созданию в стране отечественной инфраструктуры, включающей разработку питательных сред, производство эмбриональной сыворотки крупного рогатого скота, производство пластиковой посуды и специализированного оборудования.
Клеточная биология и биотехнология стали основными направлениями исследований, проводимых в Отделе клеточных культур ИНЦ РАН под руководством Г.П. Пинаева. В 1991 г. по Гособоронзаказу ГВМУ МО СССР была начата разработка первого в стране биомедицинского клеточного продукта для заживления критических и сверхкритических ожогов — был создан «Эквивалент дермальный, ЭД», разрешенный к применению в клиниках в 2006-2011 гг. В настоящее время в ИНЦ РАН активно продолжаются работы по созданию клеточных продуктов для регенеративной медицины.
ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ, ОТВЕТСТВЕННЫХ ЗА ЭПИГЕНЕТИЧЕСКУЮ РЕГУЛЯЦИЮ, В МСК IN VITRO ПРИ ПОНИЖЕННОМ СОДЕРЖАНИИ КИСЛОРОДА
П.И. Бобылёва, Ю.В. Рудимова
ГНЦ РФ ИМБП РАН, Москва, Россия e-mail: [email protected]
Ключевые слова: мультипотентные мезенхимные стро-мальные клетки, гипоксия, экспрессия генов, эпигенетическая регуляция
Понимание фундаментальных процессов, лежащих в основе регуляции функций мультипотентных мезен-химных стромальных клеток (МСК), является ключом к их успешному клиническому применению, которое включает предварительную подготовку клеточного материала с целью получения продукта с оптимальными для конкретных терапевтических целей свойствами. Хорошо известен факт существования клеток в тканевой нише при парциальном давлении О2, значительно более низком, чем атмосферное, что значительно модифицирует свойства клеток. В основе регуляции клеточного ответа на любое воздействие лежат разнообразные эпигенетические механизмы. И наша задача состояла в том, чтобы провести скрининг изменения экспрессии генов, участвующих в эпигенетической регуляции, в ответ на различный уровень оксигенации.
МСК человека культивировали в течение 72 ч при 1%, 3%, 5% и 20% О2. Из образцов клеток получали тотальную РНК, амплифицировали с помощью набора Illumina TotalPrep RNA Amplification Kit (Ambion, США)
и проводили гибридизацию на микрочипах Human-Ref-12 (Illumina, США). Данные анализировали с помощью программного обеспечения GenomeStudio (Gene Expression Module v1.5.4, Illumina). Для оценки экспрессии генов, участвующих в эпигенетической регуляции, использовали базу данных www.epifactors.autosome.org.
Наибольший эффект гипоксического культивирования наблюдался при 3% О2: из 34686 генов изменялась экспрессия 4707 генов, при 1% — 3423 генов, при 5% — 2971 генов. Наиболее количество генов, участвующих в эпигенетической регуляции функций клетки, изменяло транскрипционную активность также при 3% О2 — 180 генов; при 1% — 101 ген; при 5% — 79 генов. Наибольшую долю среди них составляли гены, мишенями которых являются гистоны. В меньшем количестве были представлены гены, взаимодействующие с хроматином/ДНК. Самую малую группу составляли гены, воздействующие на РНК.
В условиях 3% О2 по сравнению с нормоксией снижалась представленность генов, участвующих в регуляции гистонов, и увеличивалась — для генов, регулирующих хроматин/ДНК, а также РНК. Культивирование при 1% и 5% О2 наоборот снижало по сравнению с 20% О2 представленность генов, регулирующих РНК; для генов, регулирующих хроматин/ДНК — представленность снижалась (при 1 % О2) либо не изменялась (при 5% О2); для генов, регулирующих гистоны — повышалась (при 1% О2) или не изменялась (при 5% О2).
Таким образом, при 3% О2 МСК отвечают изменением экспрессии большего количества генов по сравнению с 1% и 5% О2, при этом задействовано больше генов, участвующих в эпигенетической регуляции. Представленность генов, воздействующих на различные мишени в эпигенетическом ответе МСК на разный уровень гипоксии, может отличаться в зависимости от уровня О2.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ № 22-25-00749
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ПРОИЗВОДНЫХ ИПСК К АУТОЛОГИЧНЫМ NK-КЛЕТКАМ ОБУСЛОВЛЕНА ДИСБАЛАНСОМ ЭКСПРЕССИИ ЛИГАНДОВ К АКТИВИРУЮЩИМ И ИНГИБИРУЮЩИМ РЕЦЕПТОРАМ NK-КЛЕТОК
М.Е. Богомякова1, 2, Е.К. Секретова1, 2, К.С. Ануфриева1, П.О. Хабарова2, А.Н. Казакова1, П.А. Бобровский1, Т.В. Григорьева3, А.Н. Богомазова1, М.А. Лагарькова1, 2
1 ФНКЦ физико-химической медицины ФМБА России, Москва, Россия
2 МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
3 Казанский федеральный университет, Казань, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: аутологичные ИПСК, дифференцировка, HLA-I, бета-2-микроглобулин, иммуногенность, иммунотоле-рантность, NK-клетки
Клеточная терапия на основе индуцированных плюри-потентных стволовых клеток (ИПСК) в настоящее время проходит стадию клинической апробации. Использование пациент-специфических ИПСК теоретически может обеспечить персонализированную терапию благодаря их главному преимуществу — иммунотолерантности.
Однако некоторые группы исследователей сообщают, что аберрантная экспрессия генов, сопровождаемая изменениями протеома и образованием неоантигенов, может приводить к распознаванию производных ИПСК ау-тологичными Т-клетками [1,2]. Между тем, возможность активации NK-клеток ранее не рассматривалась.
Наше исследование посвящено изучению NK-клеточного ответа при сокультивировании с различными производными ИПСК. Используя изогенную клеточную модель, состоящую из исходных фибробластов и фибробластоподобных производных (iPS-fibro), мы показали, что клетки, дифференцированные из ИПСК, вызывают высокий уровень дегрануляции и цитоток-сичности NK-клеток. В то же время производные ИПСК с нокаутом гена B2M, лишенные молекул HLA-I, не вызывали дополнительного увеличения активации NK-клеток. С помощью транскриптомного анализа мы выявили значительный дисбаланс NK-клеточных лигандов в iPS-fibro. По сравнению с исходными соматическими клетками в производных ИПСК повышена экспрессия лигандов к семейству активирующих рецепторов DNAM-1 и NKG2D и снижена экспрессия молекул HLA-I, основных ингибирующих лигандов NK-клеточных рецепторов. Причиной недостатка ингибирующих сигналов в iPS-fibro может быть недостаточная зрелость клеток, дифференцированных из ИПСК. Длительное культивирование и пассирование iPS-fibro или предварительная обработка клеток IFNy повышает экспрессию HLA I класса, что возвращает баланс лигандов в равновесное состояние и снижает дегрануляцию и цитотоксичность NK-клеток. В этой связи неполная иммунологическая толерантность к аутологичным клеткам, полученным из ИПСК, должна приниматься во внимание при использовании клеточных продуктов, дифференцированного из ИПСК, в целях регенеративной медицины. Работа поддержана грантами РФФИ #20-315-90041 и #19-29-04113-мк.
Литература:
1. Zhao T., Zhang Z.N., Rong Z., Xu Y. Nature. 2011. V. 474(7350).
P. 212-215.
2. Zhao T., Zhang Z.N., Westenskow P.D. et al. Cell Stem Cell.
2015. V. 17(3). P. 353-359.
СРАВНЕНИЕ СПОСОБОВ МОДИФИКАЦИИ КУЛЬТУРЫ МСК ДЛЯ КЛЕТОЧНОЙ ИНЖЕНЕРИИ ГИАЛИНОВОГО ХРЯЩА
М.С. Божокин1 2, С.А. Божкова2, Ю.В. Сопова1, 3, М.Г. Хотин1
1 Институт цитологиии РАН, Санкт-Петербург, Россия
2 НМИЦ травматологии и ортопедии
им. Р.Р. Вредена, Санкт-Петербург, Россия
3 Центр трансгенеза и редактирования генома Института трансляционной биомедицины, Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: гиалиновый хрящ, клеточно-инженерная конструкция, невирусная модификация клеток, фотобиости-муляция, TGF-p3, трансфекция
Гиалиновый хрящ обладает ограниченными регенеративными способностями [1]. Применение клеточно-инженерных конструкций (КИК) с модифицированными клетками является одним из перспективных методов его восстановления [2]. Ключевой этап разработки
