Новости онкологии

2 июля 2024

Стволовые клетки снабдили «защитным набором» для успешного выживания при трансплантации

Мезенхимальные стромальные клетки (МСК) являются перспективным инструментом для регенеративной медицины, лечения воспалительных процессов и терапии острых состояний. Однако одними из главных барьеров на пути к успешному клиническому использованию МСК остаются их низкая выживаемость при трансплантации в поврежденные ткани. Биофизики МФТИ совместно с коллегами разработали новый подход для решения этой проблемы. Они предложили поместить внутрь клеток специальный «защитный набор» на основе цитопротекторных полимерных наночастиц. Это позволило значительно улучшить выживаемость клеток в условиях окислительного стресса и повысить показатели заживления ран. Результаты работы опубликованы в журнале Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, and Medicine.

МСК – это незрелые клетки-предшественники, которые способны превращаться (дифференцироваться) в различные специализированные клетки тканей и органов. Они стали важным инструментом в арсенале клеточной терапии благодаря своим уникальным особенностям: мультипотентности, способности к самовосстановлению и миграции к местам повреждения, а также простоте изоляции. В настоящее время уже зарегистрировано более 1300 клинических испытаний, связанных с использованием МСК для лечения различных заболеваний. Иммуномодулирующие свойства этих клеток позволяют достичь терапевтического эффекта для целого ряда медицинских приложений, важнейшим из которых является регенерация тканей. Успешность применения МСК в клинической практике во многом будет зависеть от того, удастся ли науке преодолеть такой сдерживающий фактор, как низкая выживаемость этих клеток в процессе трансплантации.

«После трансплантации мезенхимальные стромальные клетки подвергаются воздействию окислительного стресса, который нарушает их пролиферацию, самовосстановление и способность к дифференцировке. Чтобы помочь им выжить и сохранить свои свойства в таком агрессивном микроокружении, мы модифицировали их с помощью полимерных наночастиц, содержащих цитопротектор силибинин. Силибинин, также известный как силимарин, является основным активным компонентом экстракта расторопши пятнистой – Silybum marianum. Эта молекула может как напрямую оказывать антиоксидантные эффекты, взаимодействуя с активными формами кислорода, так и вызывать активацию сигнального пути Nrf2/ARE, который повышает в клетке уровень антиоксидантных ферментов. После поглощения наших цитопротекторных нанокапсул клетки демонстрировали повышенную устойчивость к окислительному стрессу, а также трехкратное снижение уровня активных форм кислорода»,– отмечает Михаил Дурыманов, руководитель проекта, заместитель заведующего лабораторией специальных клеточных технологий МФТИ.

Ученые показали, что модификация МСК цитопротекторными наночастицами улучшала приживаемость трансплантируемых клеток на модели механической раны у мышей. Кроме того, введение в рану МСК с цитопротекторными наночастицами значительно ускоряло и улучшало качество заживления по сравнению с МСК без частиц и контрольной группой животных, которой не вводили МСК.

Авторы уверены, что использование данного подхода позволит клеткам лучше адаптироваться и не погибнуть при трансплантации, что увеличит эффективность клеточной терапии с использованием МСК. Таким образом, разработанная учеными стратегия клеточной защиты существенно расширяет возможности применения МСК в области регенеративной медицины и других приложений.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации.