Genno-kletochnaya terapiya bokovogo amiotroficheskogo skleroza mononuklearnymi kletkami pupovinnoy krovi cheloveka, sverkhekspressiruyushchimi geny neyronnoy molekuly adgezii L1cam i sosudistogo endotelial'nogo faktora rosta vegf

Abstract

Трансплантацию генетически модифицированных клеток (стволовых, предшественниц, дифференцированных) активно исследуют как способ доставки ростовых факторов и молекул адгезии в поврежденную нервную ткань для поддержания жизнеспособности нейронов, обеспечения регенерации нервных отростков и восстановления утраченных межклеточных контактов. В настоящем исследовании для лечения бокового амиотрофического склероза на модели трансгенных мышей G93A мы сконструировали плазмидный вектор pBud-VEGF-L1САМ, одновременно экспрессирующий молекулы сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF) и нейронной молекулы адгезии L1 (L1CAM). Для доставки вектора в спинной мозг мышей использовали мононуклеарные клетки пуповинной крови человека. Трансплантация генетически модифицированных клеток, трансфицированных плазмидными векторами pBud-VEGF-L1САМ, pBud-VEGF-EGFP и pBud-EGFP-L1САМ, выполнена путём инъекции (1x106 клеток) в ретроорбитальное пространство мышей. Через две недели после трансплантации для идентификации и фенотипирования генетически модифицированных мононуклеарных клеток проводили двойное иммунофлуоресцентное окрашивание срезов спинного мозга мышей с помощью антител к ядерному антигену человека (HNA) и одному из клеточных маркёров (эндотелиоцитов - CD34, астроцитов - S100, олигодендроцитов - OSP, микроглии - Iba1). При исследовании гистологических срезов спинного мозга мы обнаружили HNA+CD34+-клетки как в белом, так и в сером веществе во всех экспериментальных группах. Маркёры макро- и микроглии в HNA+ -клетках не выявлены. Таким образом, сверхэкспрессия генов VEGF и/или L1CAM в монононуклеарных клетках пуповинной крови человека не влияет на их способность дифференцироваться в эндотелиоциты в спинном мозге трансгенных мышей G93A. Целесообразность генетической модификации мононуклеарных клеток пуповинной крови геном молекулы адгезии L1cam подтверждена повышенной жизнеспособностью трансплантированных клеток, а геном сосудистого эндотелиального фактора роста vegf - поддержанием дифференцировки эндотелиоцитов и нейропротекторным действием на повреждённые нейроны.

References

  1. Valentine J.S., Hart P.J. Misfolded CuZnSOD and amyotrophic lateral sclerosis. PNAS USA 2003; 100(7); 3617-22.
  2. Rosen D.R., Siddique Т., Patterson D. et al. Mutations in Cu/Zn superoxide dismutase gene are associated with familial amyotrophic lateral sclerosis. Nature 1993; 362(6415): 59-62.
  3. Price D.L., Wong P.C., Borchelt D.R. et al. Amyotrophic lateral sclerosis and Alzheimer disease. Lessons from model systems. Rev. Neurol. 1997; 153(8-9): 484-95.
  4. Gurney M.E., Pu H., Chiu A.Y. et al. Motor neuron degeneration in mice that express a human Cu,Zn superoxide dismutase mutation. Science 1994; 264(5166); 1772-5.
  5. Oosthuyse В., Moons L., Storkebaum E. et al. Deletion of the hypoxia-response element in the vascular endothelial growth factor promoter causes motor neuron degeneration. Nat. Genet. 2001; 28(2); 131-8.
  6. Lambrechts D., Storkebaum E., Morimoto M. et al. VEGF is a modifier of amyotrophic lateral sclerosis in mice and humans and protects motoneurons against ischemic death. Nat. Genet. 2003; 34(4): 383-94.
  7. Murakami Т., Ilieva H., Shiote M. et al. Hypoxic induction of vascular endothelial growth factor is selectively impaired in mice carrying the mutant SOD1 gene. Brain Res. 2003; 989(2); 231-7.
  8. Li В., Xu W., Luo C. et al. VEGF-induced activation of the PI3-K/Akt pathway reduces mutant SOD1-mediated motor neuron cell death. Brain Res. Mol. Brain Res. 2003; 111(1-2): 155-64.
  9. Azzouz M., Ralph G.S., Storkebaum E. et al. VEGF delivery with retrogradely transported lentivector prolongs survival in a mouse ALS model. Nature 2004; 429(6990); 413-7.
  10. Siwko S.K., Bu W., Gutierrez C. et al. Lentivirus-mediated oncogene introduction into mammary cells in vivo induces tumors. Neoplasia 2008; 10(7): 653-62, 1 p following 662.
  11. Салафутдинов И.И., Шафигуллина А.К., Ялвач М.З. и др. Эффект одновременной экспрессии различных изоформ фактора роста эндотелия сосудов VEGF и основного фактора роста фибробластов FGF2 на пролиферацию эндотелиальных клеток пупочной вены человека HUVEC. Клеточная Трансплантология и Тканевая Инженерия 2010; 5(2): 62-7.
  12. Cheng L., Itoh К., Lemmon V. L1 -mediated branching is regulated by two ezrin-radixin-moesin (ERM)-binding sites, the RSLE region and a novel juxtamembrane ERM-binding region. J. Neurosci. 2005; 25(2): 395-403.
  13. Fuss I.J., Kanof M.E., Smith P.D. et al. Isolation of whole mononuclear cells from peripheral blood and cord blood. Curr. Protoc. Immunol. 2009; Chapter 7: Unit 7.1.
  14. Jiao Y., Sun Z., Lee T. et al. A simple and sensitive antigen retrieval method for free-floating and slide-mounted tissue sections. J. Neurosci. Methods. 1999; 93(2): 149-62.
  15. Rizvanov A.A., Kiyasov A.P., Gaziziov I.M. et al. Human umbilical cord blood cells transfected with VEGF and L(1)CAM do not differentiate into neurons but transform into vascular endothelial cells and secrete neuro-trophic factors to support neuro-genesis-a novel approach in stem cell therapy. Neurochem. Int. 2008; 53(6-8): 389-94.
  16. Исламов P.P., Ризванов A.A., Гусева Д.С. и др. Генная и клеточная терапия нейродегенеративных заболеваний. Клеточная Трансплантология и Тканевая Инженерия 2007; 2(3): 21-37.
  17. Исламов P.P., Ризванов А.А., Киясов А.П. Боковой амиотрофический склероз: стратегия генно-клеточной терапии. Неврологический вестник 2008; 40(4): 91-101.

Copyright (c) 2010 PJSC Human Stem Cells Institute



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 57156 от 11.03.2014.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies