Sekretom mezenkhimnykh stvolovykh/ stromal'nykh kletok (msk) cheloveka kak osnova dlya sozdaniya novykh preparatov i biomaterialov dlya regenerativnoy meditsiny

Full Text

Одним из основных инструментов регенеративной медицины являются стволовые и прогениторные клетки, к которым относятся мультипотентные мезенхимные стволовые/стромальные клетки (МСК). МСК регулируют процессы репарации и регенерации в организме, во многом за счет секреции биологически активных продуктов, в частности, различных факторов роста и цитокинов, а также внеклеточных везикул. Согласно нашим и другим данным, кондиционированная среда, содержащая продукты секреции МСК (КС-МСК), обладает значительным регенераторным потенциалом, стимулирует восстановление кровоснабжения и иннервации тканей, способствует активации эндогенных процессов репарации за счет привлечения резидентных стволовых и прогениторных клеток и модулирует иммунный ответ при повреждении. Использование бесклеточных препаратов на основе КС-МСК позволяет преодолеть некоторые ограничения, связанные с клеточной терапией, включая более простые технологии производства, хранения и контроля качества. Однако, описанные протоколы получения КС-МСК вариабельны по многим параметрам, а надежные методы контроля качества препаратов на основе КС-МСК не разработаны, что может отразиться на эффективности и безопасности таких продуктов. Мы разработали оптимизированный протокол производства КС-МСК жировой ткани человека с использованием реагентов и расходных материалов, разрешенных для клинического применения. Были выбраны и отработаны методики контроля качества препаратов на основе КС-МСК, в том числе для оценки специфической активности in vitro на различных клеточных моделях. Для преодоления проблемы высокой вариабельности образцов КС-МСК, полученных от клеток разных доноров, методом логистической регрессии был оценен вклад концентрации отдельных ключевых факторов роста, опосредующих эффекты МСК, в специфическую активность КС-МСК in vitro. Способность КС-МСК стимулировать регенерацию различных тканей мы оценили на нескольких моделях in vivo. Так, на модели экспериментального криптор-хизма у крыс было показано, что инъекция комбини Гены & Клетки Том XII, № 3, 2017 212 материалы III национального конгресса по регенеративной медицине рованного препарата на основе КС-МСК и коллагенового геля в качестве биосовместимого носителя способствовала восстановлению нарушенного сперматогенеза. Введение препарата под белочную оболочку яичка приводило к уменьшению выраженности гипотрофии крипторхированных яичек, повышению общего количества сперматозоидов и их подвижной фракции, способствовало нормализации процессов сперматогенной дифференцировки и снижению количества склерозированных/атрофических семенных канальцев, а также значительному улучшению состояния поддерживающих сперматогенез клеток Сертоли и Лейдига. Важно отметить, что введение препарата на основе КС-МСК оказало выраженное воздействие на восстановление сперматогенеза, сравнимое с результатами введения самих МСК. Таким образом, использование препаратов и биоматериалов нового типа на основе продуктов секреции МСК человека является перспективным инструментом для стимуляции регенерации тканей и может быть во многих случаях более предпочтительным, чем клеточная терапия с применением МСК. Однако, учитывая комплексность состава и сложный механизм действия таких препаратов, необходимо внедрять специально разработанные технологии их производства, стандартизации и контроля качества, в том числе подходы к снижению влияния вариабельности между донорами клеток, для повышения безопасности и эффективности этих продуктов и в итоге успешной трансляции их в клинику.

About the authors

G. D Sagaradze

Email: georgy.sagaradze@gmail.com

A. Yu Efimenko

O. A Makarevich

N. A Basalova

P. P Nimiritskiy

P. I Makarevich

V. I Kirpatovskiy

D. A Okhobotov

E. O Osidak

S. P Domogatskiy

Zh. A Akopyan

A. A Kamalov

References

Supplementary files