CC BY
40
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: [email protected]
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
в группах по шкалам KOOS и ВАШ (р > 0,05), и её отсутствие при анализе KSS (р > 0,05). В 1 группе клинические результаты значимо хуже по шкалам KOOS и ВАШ за счёт большего количества интраоперационных переломов в зоне остеотомии и меньшей величины валь-гусной коррекции. Однако, количество переломов и величина вальгусной коррекции не имеют статистически значимой разницы (р > 0,05). При введении SVF регенерация хрящевой ткани наблюдается статистически значительно чаще, чем с PRP (р > 0,05), что может увеличивать сроки выживаемости результатов ВТО.
АДАПТАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ
ТРАНС-СПЛАЙСИНГА ДЛЯ СОЗДАНИЯ
КЛЕТОЧНЫХ МОДЕЛЕЙ
А.Л. Примак1, Н.А. Басалова1 2,
М.Н. Скрябина1, А.Е. Толстолужинская1 2,
А.Ю. Ефименко1, 2, М.Н. Карагяур1, 2
1 Факультет фундаментальной медицины, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
2 Институт Регенеративной медицины, Медицинский научно-образовательный центр, МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: клеточные модели, транс-сплайсинг,
пре-транс-РНК.
Экспериментальные клеточные модели являются удобным инструментом для установления функции отдельных молекул, механизмов работы сигнальных и метаболических каскадов, а также для выяснения патогенеза широкого спектра заболеваний и идентификации новых терапевтических мишеней. Генетические технологии (редактирование генома, «генная терапия» ex vivo и транс-сплайсинг) позволяют моделировать все более тонкие изменения в структуре генома и белков, и создавать модельные объекты, максимально приближенные к первичным клеткам.
Транс-сплайсинг представляет собой природный механизм сплайсинга нескольких пре-мРНК в единую зрелую мРНК. Данный механизм впервые был открыт у простейших рода Trypanosoma, которые с помощью данного механизма регулируют экспрессию собственных генов. К преимуществам данного подхода относятся небольшой размер генетической конструкции, кодирующей ПТР, высокая эффективность его доставки, а также высокая степень согласованности/конкордантности образования специфического продукта транс-сплайсинга с экспрессией целевого гена, что позволяет имитировать результат редактирования гена в его природном контексте при значительно большей эффективности. Технология транссплайсинга позволяет моделировать любые модификации кодирующей части целевых генов от точечных замен и замен отдельных экзонов до масштабных вставок и мечения целевых белков. В то же время, транс-сплайсинг по своей эффективности уступает цис-сплайсингу и нередко приводит к образованию сплайс форм мРНК, нехарактерных для физиологического сплайсинга, а, следовательно, к образованию новых не физиологичных форм белков.
Согласно данным литературы, оптимизация дизайна пре-транс-РНК (ПТР), дополнение его siRNA/shRNA к цис-формам РНК и новыми snRNA, направляющими процессы сплайсинга, позволяют значительно увеличить эффективность и специфичность механизма транс-сплайсинга. В данной работе нами была изучена возможность применения транс-сплайсинга для создания генетически
модифицированной линии клеток нейробластомы 1\1еиго2а, экспрессирующей изоформу рецептора урокиназного активатора плазминогена uPAR, неспособную взаимодействовать с белком внеклеточного матрикса витронек-тином. Мы предполагаем, что полученная клеточная модель может быть использована для изучения механизмов функционирования и внутриклеточной сигнализации Р1аиг в процессах нейритогенеза, навигации и роста нервного волокна. Для улучшения эффективности транс-сплайсинга нами была проведена оптимизация пре-транс-РНК.
Изучение механизмов транс-сплайсинга и его оптимизация может повысить эффективность создания клеточных моделей на основе трудно модифицируемых типов клеток, а также ключом к разработке новейших эффективных методов терапии/коррекции наследственных заболеваний, в том числе в рамках зрелого организма.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-15-00125.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИПЕРТРОФИЧЕСКОЙ КАРДИОМИОПАТИЯ С ПОМОЩЬЮ НАПРАВЛЕННОЙ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ ИПСК С МУТАЦИЕЙ P.ASN515DEL В ГЕНЕ MYBPC3 В КАРДИОМИОЦИТЫ IN VITRO
К.А. Проняева1, Л.Ш. Шаяхметова1 2, Е.В. Дементьева1, С.В. Павлова1
1 ФГБНУ ФИЦ Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, Новосибирск, Россия
2 Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, Новосибирск, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: гипертрофическая кардиомиопатия, клиническое значение мутаций, индуцированные плюрипотент-ные стволовые клетки, кардиомиоцит.
Гипертрофическая кардиомиопатия (ГКМП) является распространённой сердечно-сосудистой патологией, приводящей к прогрессирующей сердечной недостаточности, аритмиям, а также увеличивающей риск внезапной сердечной смерти. ГКМП характеризуется структурными изменениями миокарда, которые приводят к диастоличе-ским дисфункциям. Более 1000 различных мутаций в генах, в основном кодирующих саркомерные белки, могут быть ответственны за развитие наследственной формы данного заболевания. Однако не для всех выявленных мутаций доказана их способность вызывать ГКМП, а так же лишь для ограниченного их числа понятен механизм действия. Изучение взаимосвязи между мутациями в сар-комерных белках и нарушением структуры кардиомиоци-тов, а также их электрической стабильности ограничено сложностью получения образцов сердечной ткани.
Целью данного исследования ставилось создание клеточной модели гипетрофической кардиомиопатии с помощью направленной дифференцировки индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК) с де-лецией p.Asn515del в гене MYBPC3 в кардиомиоциты.
Ранее в лаборатории были получены ИПСК пациента HCM14 (ICGi029-A, Европейский реестр стволовых клеток человека). Так же были получены изогенные линии с мутацией p.Asn515del в гене MYBPC3 в геноме условно здорового пациента К7(ICGi022-A). ИПСК трех линий пациента НСМ14, трех линий с внесёнными мутациями ^-515del, линии изогенного контроля К7 и условно здоровых пациентов К6 (ICGi021-A) и К9 были запущены
