Поиск Кабинет

Сравнительная оценка биологической активности ген-активированных остеопластических материалов из октакальциевого фосфата и плазмидных ДНК, несущих гены vegf и sfd: часть 1 – in vitro.

Гены & Клетки: Том XI, №4, 2016 год, стр.: 34-42

 

Авторы

Бозо И.Я., Юрьева К., Дробышев А.Ю., Рожков С.И., Воложин Г.А., Еремин И.И., Комлев В.С., Смирнов И.В., Исаев А.А., Попов В.К., Деев Р.В.

ДЛЯ ТОГО ЧТОБЫ СКАЧАТЬ СТАТЬЮ В ФОРМАТЕ PDF ВАМ НЕОБХОДИМО АВТОРИЗОВАТЬСЯ, ЛИБО ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ

Значительная потребность в эффективных остеопластических материалах и недостатки разрешенных для клинического применения изделий определяют возрастающую активность биомедицинских разработок в данной области. Мы разработали ген-активированные остеопластические материалы, состоящие из матрикса-носителя на основе октакальциевого фосфата (ОКФ) и одного из двух вариантов плазмидной ДНК: несущих один ген сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF) или сразу два гена человека, кодирующие VEGF и фактор стромальных клеток-1α (SDF-1α). Целью исследования являлась оценка цитотоксичности разработанных ген-активированных материалов и их компонентов, а также биологической активности in vitro. Было установлено, что как ОКФ, так и ген-активированные материалы не обладали цитотоксичностью, однако снижали пролиферативную активность мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костного мозга человека: изделие с двухкассетной генной конструкцией снижало скорость удвоения клеточной культуры на 24,3% больше, чем материал с плазмидной ДНК, несущей только VEGF. Оба ген-активированных материала приводили к повышению уровней мРНК терапевтических генов, но в случае матери ала с двухкассетной системой увеличение продукции белка VEGF было большим. Таким образом, разработанные ген-активированные материалы характеризовались отсутствием цитотоксических свойств и обладали специфической активностью в виде увеличения экспрессии терапевтических генов. Однако дальнейшие исследования необходимы для детализации выявленных особенностей и оценки реализуемости биологического действия in vivo.

Ключевые слова: ген-активированный остеопластический материал, октакальциевый фосфат, плазмидная ДНК, сосудистый эндотелиальный фактор роста, фактор стромальных клеток-1α.

 

Biological activity comparative evaluation of the gene-activated bone substitutes made of octacalcium phosphate and plasmid DNA carrying VEGF and SDF genes: part 1 – in vitro

High need for effective bone substitutes and drawbacks of the materials approved for clinical use determine the increasing activity of biomedical research in this area. We have developed gene-activated bone substitutes consisting of a scaffold based on octacalcium phosphate (OCP) and one of the two variants of plasmid DNA carrying either a gene for vascular endothelial growth factor (VEGF) or two genes encoding VEGF and stromal derived factor-1α (SDF-1α). The aim of the study was to evaluate the cytotoxicity of the gene-activated materials and their components, as well as biological activity in vitro. We found that both OCP and gene-activated bone substitutes did not have any cytotoxicity, but reduced the proliferative activity of human bone marrow-derived multipotent mesenchymal stromal cells: material with doublegene construct decreased cell culture doubling rate of 24.3% more compared with the material carrying plasmid DNA encoding only VEGF. Both gene-activated materials led to an increase in therapeutic genes mRNA levels, but the material with double-gene system enhanced VEGF protein production greater. Thus, the gene-activated bone substitutes characterized by the absence of cytotoxic properties and possessed a specific activity increasing expression of the therapeutic genes. However, further studies are needed to detail the identified characteristics and assess the feasibility of the defined biological action in vivo.

Keywords: gene-activated bone substitute, octacalcium phosphate, plasmid DNA, vascular endothelial growth factor, stromal derived factor-1α.

Подняться вверх сайта