CC BY
12
роль активно мигрирующих клеток
глиомы человека в резистентности
опухоли к лучевой терапии
С.А. Павлова1, А.В. Голанов2, Г.В. Павлова1, 2
1 Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва, Россия
2 ФГАУ НМИЦ нейрохирургии им. ак. Н.Н. Бурденко Минздрава России, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: глиома, миграция клеток, облучение, резистентность опухолевых клеток.
Известные подходы к терапии глиомы человека ограничены хирургическим удалением опухоли, химиотерапией и лучевой терапией. Целью нашей работы было понять, как изменяются пролиферативные и миграционные свойства опухолевых клеток глиомы человека после воздействия лучевой терапии.
Из клеточной культуры глиомы человека G-01, полученной из послеоперационного материала, была выделена популяция активно мигрирующих клеток. Для эксперимента были использованы культуры, выведенные из данной популяции через 2 пассажа после разделения (G-01CM) и через 8 пассажей (G-01M). При описании результатов экспериментов культура G-01 принимается за контрольную и значения для нее принимаются за 100%, а для культур G-01CM и G-01M полученные данные представлены в виде доли от контроля.
В ходе оценки пролиферативной активности полученных культур методом MTS теста наблюдалось повышение значений по сравнению с исходной культурой на 43% для G-01CM и на 250% для G-01M.
При оценке миграционной активности данных культур было выявлено увеличение миграционной способности культур G-01CM и G-01M по сравнению с исходной культурой G-01. Наиболее выраженное увеличение наблюдается в культуре G-01CM, уровень миграционной активности которой составляет 473% от исходной культуры. Для культуры G-01M это значение составляет 158%.
Все культуры были подвергнуты однократному вертикальному тормозному излучению с номинальной энергией 6 МэВ и мощностью 600 доз/мин на приборе TrueBeam STx дозой 20 Гр. Исследования проводились через 3 и 7 дней после облучения.
При оценке пролиферативной активности культур G-01CM и G-01M после облучения было выявлено снижение показателей по сравнению с необлученными культурами с сохранением повышенной пролифера-тивной активности относительно облученной культуры G-01. На 7 день после облучения в культуре G-01CM наблюдается продолжение снижения уровня пролифе-ративной активности по сравнению с необлученными образцами, при этом в культуре G-01M наблюдается рост пролиферации.
При оценке миграционной активности культур после облучения наблюдается снижение показателей в культурах G-01CM и G-01M по сравнению с необлученными образцами, и сохранение для G-01CM повышенных значений миграционной активности по сравнению с облученной культурой G-01.
Таким образом, было показано, что в культурах, выведенных из популяции активно мигрирующих клеток, даже после облучения сохраняется высокий уровень пролифе-ративной активности, но при этом наблюдается снижение их миграционной активности. Исходя из этого можно сделать предположение, что в культурах глиом мигрирующие
клетки обладают большей устойчивостью к лучевой терапии, при этом после облучения данные клетки частично теряют способность к миграции с одновременной активацией процессов пролиферации. Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России, грант № 075-15-2020-809 (13.1902.21.0030).
стимул-чувствительные полимерные материалы для поддержания сократительной функции сердца
С.В. Пак1, 2, Е.И. Зырянова1' 2, Е.П. Банин1, Н.М. Кузнецов1, А.Е. Крупнин1, С.В. Крашенинников1, П.В. Дмитряков1, А.А. Пучков1, В.В. Ковалева1, С.Н. Чвалун1, 3
1 НИЦ Курчатовский институт, Москва, Россия
2 НИУ Московский физико-технический институт, Долгопрудный, Россия
3 Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: мягкая робототехника, стимул-чувствительные материалы, полимерные нанокомпозиты, 3D печать, сердечная недостаточность, поддержка работы сердца.
Согласно ВОЗ за период 2000-2019 гг. сердечно-сосудистые заболевания занимают первую позицию среди причин смертности. Согласно оценкам Европейского общества кардиологов Россия, относится к странам очень высокого риска по данной группе заболеваний с показателями смертности более 450 для мужчин и 350 для женщин на 100000 населения [1]. Патологии сердца могут приводить к эпизодической аритмии с сопутствующими рисками остановки сердца и летальным исходом. Ишемическая болезнь сердца, кардиомиопатия с сопутствующей сердечной недостаточностью, при которой показано использование кардиостимулятора, является самым распространенным заболеванием в мире.
Одним из превентивных методов лечения, в дополнение к фармакологической терапии, является хирургическое вмешательство с имплантацией кардиостимулятора. Однако при установке подобных приборов существенны риски отторжения, кроме того, существующие приборы неэффективно занимают пространство в полостях организма и имеют высокую стоимость. Актуальной задачей является разработка устройства, способного ускорить процесс реабилитации, а также улучшить качество жизни пациентов. Перспективным подходом является создание имплантируемых полимерных каркасов сетчатой структуры, позволяющих направленно стимулировать работу сердечной мышцы. Важным становится создание имплантата по индивидуальным характеристикам сердца, что позволит перейти к персонализированному изделию с высокой эффективностью. Такой подход может быть реализован с применением аддитивных технологий для подбора материала каркаса сетки, обладающего износостойкостью, способностью к большим обратимым деформациям, эластичностью, биосовместимостью, нетоксичностью и др.
Целью исследования является создание биосовместимого высокоэластичного электропроводящего каркаса. Для создания персонального медицинского устройства, используя данные компьютерной томографии, была получена 3D реконструкция сердца с применением методов компьютерного моделирования. Проведен подбор коммерчески доступного полимерного материала
для создания каркаса с помощью технологии 3D печати: REC Flex TPE, REC TPU Easyflex, eSun eLastic, Raise TPU-95A, REC Rubber SEBS, Bestfilament SBS Watson. Физико-химические свойства материалов были охарактеризованы методами дифференциальной сканирующей калориметрии, термогравиметрического анализа, гель-проникающей хроматографии, проведены механические испытания филаментов при одноосном растяжении и проведено сравнение полученных характеристик и свойств эпикардиальных волокон. В работе обсуждаются перспективы применения проводящих добавок для создания новых материалов для аддитивных технологий. Исследование выполнено при финансовой поддержке Госзадания НИЦ «Курчатовский институт».
Литература:
1. Piepoli M.F., Hoes A.W., Agewall S. et al. Eur. Heart J. 2016. V.
37. P. 2315-2381.
выявление факторов, ассоциированных с эффективностью запуска аптоптоза химическим индуктором димеризации (cid) в nk-клетках, модифицированных геном индуцируемой каспазы 9 (icasp9)
А.И. Паламарчук, Е.И. Коваленко, М.А. Стрельцова
ФГБУН Институт биоорганической химии
им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова
РАН, Москва, Россия
e-mail: [email protected]
Ключевые слова: иммунотерапия, NK-клетки, генетическая модификация, индуцируемая каспаза 9 (iCasp9), каталитическая субъединица теломеразы (hTERT), направленная элиминация модифицированных клеток, апоптоз.
Применение NK-клеток является развивающимся направлением терапии злокачественных новообразований, тем не менее автономия терапевтических клеток представляет потенциальную опасность, в частности, после их генетической модификации. Введение систем контроля в клетки, в особенности, трансдукция гена iCasp9 суицидной конструкции, на основе индуцируемой каспазы 9, активируемой химическим индуктором димеризации (CID), является наиболее эффективным подходом для направленной элиминации модифицированных клеток [1], [2]. Нами было показано, что iCaspG-NK-клетки могут демонстрировать устойчивость к действию диме-ризатора. Также была прослежена взаимосвязь между эффективностью индукции iCaspG-опосредованного апоптоза и уровнем дифференцировки NK-клеток, разделённых по поверхностной экспрессии KIR2DL2/ DL3 и NKG2C. Менее дифференцированные iCasp9-NK-клетки с фенотипом KiR2DL2DL3- эффективнее индуцировали апоптоз в ответ на димеризатор в сравнении с более дифференцированными KIR2DL2DL3+ [3]. Работа поддержана грантом РНФ № 22-75-00110.
Литература:
1. Barese C.N., Felizardo T.C., Sellers S.E., et al. 2016. Stem Cells V. 33., № 1. - 91-100p.
2. Marin V., Cribioli E., Philip B., et al. 2012 Hum. Gene Ther. Methods V. 23, 376-386.
3. Palamarchuk A.I., Alekseeva N.A., Streltsova M.A., et al. Int. J. Mol. Sci., 2021. V. 22., № 24.
изучение молекулярных механизмов взаимодействия сигнального пути notch и транскрипционного фактора runx2
Д.Д. Паншин, А.А. Лобов, А.Б. Малашичева
Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург, Россия e-mail: [email protected] Ключевые слова: NOTCH, RUNX2.
Сигнальный путь NOTCH и фактор транскрипции RUNX2 являются важными и консервативными регуляторами клеточных судеб. Сигнальный каскад NOTCH принимает участие в регуляции множества клеточных процессов в организме, играет заметную роль в эмбриональном развитии и поддержании тканевого гомеостаза [1]. Нарушение его регуляции приводит к появлению аномалий развития и возникновению целого ряда заболеваний. Основная роль фактора транскрипции RUNX2 заключается в регуляции развития остеобластов и образования костной ткани в организме. В то же время сверхэкспрессия RUNX2 характерна для метастатического рака, и его роль, по-видимому, выходит за рамки контроля остеогенной дифференцировки [2].
Во многом процессы, регулируемые сигнальными путями Notch и RUNX2, перекрываются, тем не менее, пока не было показано прямой взаимосвязи двух этих сигнальных каскадов. Чтобы проверить это, мы исследовали влияние сверхэкспрессии RUNX2 и внутриклеточного домена NOTCH на экспрессию генов, связанных с этими сигнальными путями.
Для активации сигнальных путей Notch и RUNX2 мы трансфицировали клетки HeLa и HEK-293T плаз-мидами, несущими транскрипт RUNX2 и последовательность, соответствующую внутриклеточному домену NOTCH1 (N1ICD), после чего выделяли РНК и определяли уровень экспрессии RUNX2 и NOTCH и их гены-мишени оценивали с помощью ПЦР в реальном времени.
Активация RUNX2 в клетках HeLa и HEK-293T приводила к повышенной экспрессии компонентов сигнального пути Notch (NOTCH1 и NOTCH2), а также гена-мишени Notch (HES1), что указывает на активацию этого сигнального пути при сверхэкспрессии RUNX2. RUNX2 был обнаружен во всех экспериментальных образцах, трансфицированных конструкциями NICD и RUNX2, но не в контрольных клетках HeLa. Примечательно, что уровень RUNX2 в клетках, трансфицированных обеими плазмидами, был значительно ниже, чем при трансфекции одной конструкцией RUNX2. Можно предположить, что N11CD активирует экспрессию RUNX2, но в то же время не позволяет ей подняться выше определенного уровня. Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта РНФ номер 18-14-00152-П.
Литература:
1. Yamamoto S., Schulze K., Bellen H. Introduction to Notch Signaling Methods in Molecular Biology. 2014. p. 1-14.
2. Zeng L. et al. Functional analysis of novel RUNX2 mutations in cleidocranial dysplasia Mutagenesis. 2017. vol. 32, number 4. p. 437-443.
