РАЗРАБОТКА БИОМЕДИЦИНСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ, ПРОФИЛАКТИКИ И КОРРЕКЦИИ СОЦИАЛЬНО ЗНАЧИМЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ по Программе Президиума РАН № 18 «Инновационные разработки в биомедицине». (заключительный отчет)

Объекты исследования: иммортализованные миобласты человека; клетки кожи человека от здоровых доноров и пациентов с буллезным эпидермолизом (БЭ), генетические конструкции для геномного редактирования клеток человека; тканеинженерная конструкция на основе желатинового сосудистого протеза и нейральных клеток; культура нейронов человека, экспрессирующих кальциевый флюоресцентный индикатор GCamp6s; популяция Сертоли-подобных клеток (СПК) в мужских гонадах; экзосомы, полученные от мезенхимных стромальных клеток (МСК) костного мозга, жировой ткани и скелетных мышц; ткани предсердий и желудочков сердца мышей; самцы мышей линии C57Bl/6 в возрасте 2 - 2,5 мес. Цель: разработка подходов к лечению социально значимых заболеваний человека, в том числе выяснение причин дефектов миогенеза при мышечной дистрофии; разработка принципиально новой генетической конструкции, предназначенной для коррекции симптомов БЭ, биомедицинской технологии лечения травмы периферических нервов, основанной на использовании стволовых клеток различного генеза, подхода к клеточной терапии мужского бесплодия; поиск оптимального источника экзосом для стимуляции восстановления мышечной ткани, а также биохимических, физиологических и морфологических маркеров доклинической стадии болезни Паркинсона при исследовании на нейротоксических МФТП-моделях указанного заболевания у мышей in vivo. Показано, что миобласты больных с лице-плече-лопаточной дистрофией стимулируют пролиферацию МСК, а также влияют на синтез и секрецию белков внеклеточного матрикса в норме и в условиях воспаления. Получены новые линии клеток человека, моделирующие простой БЭ (ПБЭ) in vitro. Разработаны: направляющие РНК для системы редактирования генома на основе CRISPR/Cas9, позволяющие вносить целевые изменения в ген KRT5, мутации в котором вызывают ПБЭ; протокол получения эквивалентов кожи из мутантных клеток для оценки их способности реконструировать базальную мембрану. Отработана модель травмы периферического нерва у мышей. Создана новая биоинженерная конструкция на основе сосудистого протеза из желатинового гидрогеля и нейральных клеток, способная поддерживать функциональное восстановление после повреждения периферического нерва. Физиологическая активность нейронов визуализирована с использованием трансгенных нейральных культур с флюоресцентным кальциевым индикатором GCamp6s. Показаны существенные различия в генной экспрессии нейронов, полученных из НСК разного возраста. Популяция СПК исследована на разных этапах эмбрионального и постнатального развития мыши. По происхождению СПК близки к КС и могут быть использованы в качестве их замены в клеточных технологиях воспроизведения сперматогенеза. Площадь воспаления в поврежденной мышце уменьшается при введении экзосом от МСК костного мозга. Экзосомы от МСК жировой ткани усиливают ангиогенез, а экзосомы от фибробластов интактных мышц положительно влияют на миогенез. МФТП-модели болезни Паркинсона у мышей достаточно корректно воспроизводят характерные для больных патологические процессы в сердце, что позволяет использовать эти модели для соответствующих исследований и ранней диагностики болезни Паркинсона.