Ученые МГУ создали долгоживущую культуру клеток для регенеративной медицины
Исследователи МГУ увеличили продолжительность жизни культуры стволовых клеток в 2-3 раза. Полученные клетки упростят исследование молекулярных механизмов обновления и восстановления поврежденных тканей, что в перспективе поможет разработать подходы к лечению метаболического синдрома, фиброза легких и ряда других неизлечимых на данный момент заболеваний. Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда, опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.
Для регенеративной медицины большой интерес представляют мезенхимные стромальные клетки, обнаруженные практически во всех органах и тканях взрослого человека. Эти клетки способны давать начало костной, жировой и хрящевой тканям, а также вовлечены в процессы обновления широкого спектра тканей и их регенерации после повреждения. Если выращивать мезенхимные стромальные клетки в лаборатории, можно подробнее изучить эти процессы, а также установить, как можно их ускорить. Однако срок жизни таких клеток вне организма ограничен, что не позволяет выращивать их в лабораторных условиях достаточно долго. Так, ученым удавалось получать культуры клеток, способные выдерживать до 8-10 пересевов с одной питательной основы на другую. После этого клетки старели, утрачивали способность делиться и становились непригодными для изучения. Как правило, этого времени было недостаточно для проведения на таких клеточных линиях полноценных исследований, в том числе экспериментов, требующих применения генетических технологий.
Ученые МГУ создали долгоживущую культуру мезенхимных стромальных клеток, которая способна без изменения свойств пережить в 2-3 раза больше пересевов, чем аналогичные немодифицированные культуры. В качестве клеток-предшественниц авторы использовали мезенхимные стромальные клетки, депонированные в биобанке Института регенеративной медицины МНОЦ МГУ. Исходно эти клетки могли пережить 8-10 пересевов. Чтобы увеличить срок жизни культуры, ученые доставили в клетки ген, стимулирующий удлинение теломер. Это было сделано с помощью модифицированных вирусных частиц, лишенных способности размножаться. В данной работе они выполняли исключительно транспортную функцию, позволяя доставить нужный ген в клетку.
Затем ученые экспериментально оценили свойства полученной клеточной культуры, чтобы убедиться, что она действительно приобрела способность делиться дольше исходной. Эксперимент показал, что полученные мезенхимные стромальные клетки переживают не менее 17-25 пересевов. При этом новая культура вплоть до 25 пересева сохраняла все свойства и функциональную активность своей предшественницы: она могла превращаться в костную, жировую и хрящевую ткань, а также сохраняла высокую чувствительность к широкому спектру таких гормонов как серотонин, глутамат, норадреналин, паратиреоидный гормон и инсулин, вовлеченных в регуляцию активности этих клеток в организме. Полученная клеточная культура также сохраняла специфичные иммунные маркеры, отличающие один тип клеток от других, в точности как у клеток-предшественниц.
«За счет удлинения теломер клетки получили возможность делиться стабильнее, дольше и при этом сохраняли все свои свойства. Продление срока жизни клеточных культур позволяет использовать их для изучения роли мезенхимных стромальных клеток в процессах обновления и регенерации тканей, в том числе и с использованием генетических технологий. Такие исследования необходимы, чтобы найти способ ускорять восстановление тканей, а также лечить заболевания, возникающие при нарушениях регенерации – фиброз, трофические язвы и другие», – рассказал участник проекта, поддержанного грантом РНФ, старший научный сотрудник Института регенеративной медицины МНОЦ МГУ Максим Карагяур.
Фото: пресс-служба МГУ им. М.В. Ломоносова