STEMCELLBIO-2016: ученые обсудили успехи и проблемы клеточных технологий

В ноябре в Санкт-Петербурге на конференции Stemcellbio-2016 российские и зарубежные специалисты обсудили актуальные направления развития современных клеточных технологий. Информационным партнером конференции выступил рецензируемый научно-практический журнал «Гены и Клетки», издаваемый при поддержке банка стволовых клеток «Гемабанк».

Большая часть докладов конференции была посвящена технологиям создания 3D-тканеинженерных конструкций на основе различных матриксов и стволовых клеток. Профессор Норвежского Центра по исследованиям стволовых клеток, Glover Joel привел данные, что в настоящее время трансплантация органов проводится только 18% пациентов, нуждающихся в такой операции. Ученый уверен, что исправить ситуацию возможно с помощью регенеративной медицины. Сегодня специалисты из разных стран существенно продвинулись в направлении создания микроструктур различных тканей из стволовых клеток. Особую сложность в разработке тканеинженерных органов составляет переход от двухмерных клеточных структур к трехмерным, а также эффективное решение проблемы формирования в них сосудистой сетки (васкуляризации). На конференции много сообщений было посвящено скаффолд-технологиям - культивированию клеток на трехмерных носителях (матриксах) естественного или искусственного происхождения с целью пространственного формирования будущего клеточного органа или его фрагмента для трансплантата. При использовании искусственных матриксов очень сложно создать точную микроструктуру сложных органов, таких как почки, сердце, печень и т.п. Поэтому на сегодняшний день такие технологии на практике используются пока только для создания органов с относительно простым строением – кожи, сосудов, хрящей, костной ткани.

Директор по науке Института Стволовых Клеток Человека Деев Роман Вадимович рассказал о разработке и патентной защите генактивированных матриксов - нового класса материалов для костной пластики и тканевой инженерии. Сегодня в реконструктивных и костнопластических операциях часто используются различные биосовместимые материалы. Однако эффективность большинства из них недостаточна, поэтому результаты костной пластики во многих случаях непредсказуемы. Над созданием новых, более эффективных изделий работают многие научные коллективы. Новейшим направлением в реконструктивной хирургии является использование генных технологий, когда для обеспечения восстановительных процессов в поврежденной костной и других тканях применяются так называемые ген-активированные материалы.

Ученые ИСКЧ совместили генную конструкцию препарата Неоваскулген, стимулирующего образование и рост новых сосудов, с остеопластическим материалом на основе октакальциевого фосфата, разработанного учеными НИИ Металлургии и Материаловедения им. А.А. Байкова РАН. Доклинические исследования полученного ген-активированного материала, проведенные на модели травматических дефектов костной ткани у кроликов, показали его безопасность и высокую эффективность в обеспечении восстановительного процесса. Через 90 суток после имплантации материала наблюдалось заживление костей у животных.

На конференции также состоялась Секция-школа для молодых ученых «Тканеинженерные органы: доклинические исследования на низших обезьянах», в рамках которой научная группа под руководством профессора Паоло Маккиарини поделилась практическим опытом создания тканеинженерного пищевода и первыми успешными результатами трансплантации фрагментов искусственных каркасов пищевода у обезьян.

Отдельная пленарная сессия конференции была посвящена молекулярно-генетическим механизмам дифференцировки и репрограммирования стволовых клеток. Член-корр. РАН, заведующий Лабораторией молекулярной биологии стволовых клеток Института Цитологии РАН Томилин Алексей Николаевич выступил с докладом о плюрипотентных стволовых клетках и возможностях их применения в клинической практике. Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS клетки) – это клетки, полученные из каких-либо иных клеток путем эпигенетического перепрограммирования. Уникальная особенность iPS клеток заключается в их способности к неограниченному делению и дифференцировке во все типы клеток и тканей взрослого человека, включая половые клетки. Сегодня iPS клетки применяются в двух направлениях. Первое - скрининг новых лекарственных препаратов и моделирование заболеваний человека в «пробирке». Речь идет о заболеваниях печени, мышечной дистрофии, кардиоваскулярных заболеваниях. В стандартных условиях сложно моделировать болезнь, изучать механизмы ее возникновения и искать лекарственные препараты для терапии. С помощью методики iPS клеток, можно взять любую доступную соматическую клетку, репрограммировать ее, и получить необходимый для исследований материал. Второе перспективное применение iPS клеток – клеточная и тканезаместительная терапия. У пациентов, страдающих каким-либо дегенеративным заболеванием, получают соматические клетки, репрограммируют их, затем дифференцируют в необходимые соматические клетки, которые впоследствии трансплантируют пациенту. Важно, что на этапе iPS клетки можно проводить генетические манипуляции: исправлять дефекты, вводить дополнительные гены, трансгены и так далее. Один из первых описанных в научной литературе случаев успешного примененения iPS клеток - лечение деградации сетчатки глаза.

На отдельной секции специалисты также обсуждали перспективные научные работы, связанные с гемопоэтическими стволовым клеткам. Директор Самарского Центра Клеточных Технологий, профессор РАН Тюмина Ольга Владимировна рассказала о разработке направленной дифференцировки кроветворных клеток пуповинной крови в мегакариоциты и тромбоциты. В случае успешных клинических испытаний данная технология может быть использована в терапии ряда тяжелых заболеваний кроветворной системы, тромбоцитопении.

Шаймарданова Гульнара Фердинантовна из Казанского Института Биохимии и Биофизики сделала доклад о восстановлении двигательной активности после травмы спинного мозга с помощью клеток крови пуповины, трансдуцированных аденовирусом. Исследования, проведенные на крысах, показали, что эффективность нейрорегенерации зависит от комбинации 3-х факторов, доставляемых в область травмы: генов нейрональной молекулы клеточной адгезии, сосудистого эндотелиального фактора роста и глиального нейротрофического фактора. Дальнейшие исследования института будут связаны с поиском оптимальных комбинаций данных факторов и способов их доставки в область травмы.

22.11.2016