Spontaneous mutagenesis and sarcoma formation from mesenchymal stromal cells of bone marrow

Full Text

Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки (ММСК) являются одним из самым привлекательных кандидатов для клеточной терапии различных заболеваний. Однако серия недавних экспериментальных работ свидетельствует о потенциальном риске канцерогенеза при трансплантации этого вида взрослых стволовых клеток [1-3].

В недавней работе, опубликованной в онлайн-версии журнала Stem Cells, описывается образование сарком у мышей после введения культивированных ММСК. Аллогенные ММСК на 9-м пассаже трансфецировали генетической конструкцией и сортировали по яркости метки. Меченые клетки пересаживали вместе с костным мозгом летально облучённым мышам. В качестве генетической конструкции для идентификации клеток использовали невирусные транспозоны (мобильных элементов генома).

Неожиданно мыши, у которых была выявлена наибольшая активность метки, погибли. Основной причиной смерти служила дыхательная недостаточность, которая развилась у животных в связи с образованием в лёгких оссификатов (2-8 очагов у каждого животного) и опухолей. У двух из них, кроме того, были обнаружены такие же опухоли в конечностях. После гистологического анализа новообразования были классифицированы как саркомы (опухоли мезенхимального происхождения).

Клетки из опухолей были выделены и проанализированы на наличие генетических аберраций. Авторы проверили как нетрансфецированные пассированные ММСК, так и трансфецированные клетки. Во всех типах клеток были выявлены спонтанные необратимые хромосомные мутации. Кроме того, исследователи показали, что спонтанный мутагенез первичных ММСК в культуре не зависит от линии мышей.

Генетическое картирование того сайта, куда был встроен транспозон, свидетельствовало о независимости проявления активации онкогенов и экспрессии трансгена. Не было зафиксировано и экспрессии p53 - одного из наиболее изученных опухолевых супрессоров клетки. ^трансформированные пассированные ММСК, использованные в аналогичных экспериментах in vivo, дали сходные результаты. Это свидетельствует о том, что опухолевая трансформация не была сопряжена с действием транспозонов.

При серийных трансплантациях эти клетки также давали злокачественные опухоли. Авторы выделили отдельную линию переродившихся клеток (S1), способных к самообновлению. Цитогенетический профиль линии S1 напоминает клетки человеческой саркомы и может использоваться в модельных экспериментах по противоопухолевому иммунному ответу. Возможно, образование опухолей in vivo связано с иммуномодулирующими свойствами ММСК, которые, по мнению авторов, вызывая иммуносупрессию, создают благоприятные условия для развития опухоли. Однако, основные события, связанные с мутагенезом происходят в процессе культивирования и исследователи пока не могут объяснить образование генетических аномалий при пассировании ММСК.

В связи с началом клинических испытаний ММСК сегодня возникает острая необходимость в разработке требований и протоколов (в том числе с использованием генетического и хромосомного анализа) по тестированию клеток на предмет онкогенетической безопасности перед их введением.

About the authors

V. S. Melikhova

Author for correspondence.
Email: redaktor@celltranspl.ru
Russian Federation

References

Supplementary files