Исследовательская команда профессора Ким Хё Су больницы Сеульского национального университета выявила фактор Endothelin-1, улучшающий характер экспрессии генов стволовых клеток.
В настоящее время в области регенеративной медицины чаще всего используются человеческие мезенхимальные стволовые клетки. Преимуществом данных клеток является снижение риска отторжения после трансплантации, секреция различных полезных биофакторов и подавление воспаления, поэтому они используются для лечения различных заболеваний. Однако, для использования таких клеток в качестве клеточной терапии необходимо выделить большое количество клеток, в связи с чем процесс выделения делится на несколько этапов in vitro. Однако, в ходе этого процесса функции клеток снижаются, а сами клетки стареют.
Министерство здравоохранения Республики Корея финансирует программу по разработке биолекарств в больнице Сеульского национального университета. Исследовательская команда профессоров отделения биотерапевтических разработок в составе докторов Ким Хё Су и Ли Ын Джу на протяжении многих лет проводили исследования мезенхимальных стволовых клеток, в результате чего им удалось выделить фактор Эндотелин-1, повышающий активность мезенхимальных стволовых клеток. Результаты данного исследования были опубликованы во всемирно известном журнале в сфере биотехнологий «Biomaterials».
Группа исследователей сначала отобрала мезенхимальные стволовые клетки с хорошей терапевтической эффективностью, и в результате сравнительного анализа экспрессии генов и клетками с низкой эффективностью, удалось обнаружить Эндотелин-1, выделяющийся в больших количествах из хороших клеток.
Доказано повышение эффективности регенеративного лечения мезенхимальными клетками при применении фактора Эндотелин-1 к клетке.
- В результате совместного культивирования спинного мозга крысы и мезенхимальных стволовых клеток in vitro, при совместной культивации клеток, предварительно обработанных Эндотелином-1, наблюдался значительный рост нервов спинного мозга
- В модели дефекта седалищного нерва животного в контрольной группе поврежденный нерв не восстанавливался, а при введении мезенхимальных стволовых клеток, предварительно обработанных Эндотелином-1, поврежденный нерв восстановился, что привело к возобновлению функций нижних конечностей мыши.
Согласно результатам анализа механизма повышения терапевтической эффективности, обработка мезенхимальных стволовых клеток Эндотелином-1 снизила метилированное состояние ДНК хромосом за счёт факторов регуляции хромосом SMARC A4 и D2, что увеличило экспрессию полезных генов, и в итоге повысило регенеративную функцию клеток.
Профессор Ким Хё Су, проводивший исследование на протяжении нескольких лет, прокомментировал результаты исследования:
«Редкое применение мезенхимальных стволовых клеток человека, наиболее часто используемых на рынке клеточной терапии, объясняется недостаточной терапевтической эффективностью. Если терапевтическая эффективность мезенхимальных стволовых клеток будет улучшена с помощью простого метода с применением такого пептида, как Эндотелин-1, можно ожидать рост рынка клеточной терапии. Другими словами, разработка простого метода, способного повысить эффективность лечения in vivo имеет огромное значение.»
Также до публикации диссертации был зарегистрирован патент (2019.11, 2020.11) в Республике Корея с целью защиты права интеллектуальной собственности. В настоящее время изучается эффективность на нескольких моделях заболеваний, а также продолжается оценка в целях дальнейшего производства.
[Изображение]
A. После трансплантации мезенхимальных стволовых клеток человека (hBM-MSC), обработанных Эндотелином-1 в модель дефекта седалищного нерва мыши, повреждённый седалищный нерв восстановился.
B. Механизм заключается в том, что трансплантированные мезенхимальные стволовые клетки (hBM-MSC) дифференцировались в шванновские клетки (леммоциты) и способствовали регенерации нервов, а дифференцировка в шванновские клетки подтверждалась иммуноокрашиванием. Клетки hBM-MSC (мезенхимные стволовые клетки, полученные из костного мозга человека), HLA-A (клеточно-специфический маркер человека), DAPI (ядерный краситель), MBP (маркер клеток Шванна).
