Регистрация / Вход
Прислать материал

14.575.21.0038

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.575.21.0038
Тематическое направление
Науки о жизни
Исполнитель проекта
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет"
Название доклада
Разработка биомедицинского препарата гемопоэтических стволовых клеток для персонифицированной протеом-основанной терапии опухолей головного мозга
Докладчик
Брюховецкий Игорь Степанович
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
1. Изучение закономерностей, особенностей и механизмов межклеточного взаимодействия стволовых и опухолевых клеток,
2. Выявление принципиальных протеомных отличий опухолевых и тканеспецифических СК;
3. Идентификация новых молекулярных мишеней для таргетной терапии опухолей головного мозга.
4. Идентификация в ОСК путей трансдукции внутриклеточного сигнала не пострадавших в следствие неопластической трансформации и пригодных для воздействия на экспрессию ключевых генов с помощью ГСК с таргетно модифицированным транскриптомным профилем.
5. Разработка экспериментальных прототипов персонифицированных биомедицинский препарат ГСК для воздействия на определенные, индивидуально – уникальные мишени в ОСК конкретного пациента с учетом индивидуальных особенностей его опухоли.
6. Обоснование новых молекулярно-биологических подходов к терапии ЗНО головного мозга.
Актуальность и новизна исследования
Несмотря на все достижения науки эффективность лечения злокачественных опухолей головного мозга остается низкой . Стандартное лечение опухолей мозга включает хирургическую операцию, облучение и химиотерапию . Прогноз неблагоприятный, медиана выживаемости больных 12 мес (Omuro, 2013). Одна из ведущих причин терапевтической резистентности опухолей ЦНС (Aposoli, 2016; Kobayashi, 2008; Piccirillo, 2010) связанна с наличием в составе их клеточной популяции опухолевых стволовых клеток (ОСК), обладающих уникальными сигнальными и морфогенными свойствами.
ОСК занимают ведущие место в иерархии клеточной популяции опухолей ЦНС. ОСК взаимодействуют как с общим пулом клеток опухоли, так и с клетками других типов, рекрутируемых опухолью – микроглиоцитами, клетками эндотелия кровеносных сосудов, фибробластами, моноцитами и иммунными клетками , что делает эту цель практически не доступной для поражения с применением существующих методов и технологий (Chen, 2015). В свою очередь, способность ОСК к взаимодействию с патологически измененным внеклеточным матриксом позволяет клеткам этого типа исключительно быстро запустить процессы пролиферации и инвазивного роста, ведущих к рецидиву опухоли и смерти больных.
Указанные обстоятельства требуют разработки принципиально новых подходов к терапии инвазивных опухолей мозга, одним из которых является применение собственных стволовых клеток (СК) больного.
Описание исследования

В работе использованы методы

1. Культуры клеток

2. Окраски живых клеток флуоресцентными красителями

3. Иммуноцитохимического анализа 

4. Иммуногистохимического анализа

5. Морфологического анализа

6. Проточной цитофлуориметрии

7. Клеточного  иммуносортинга

8. Экспериментальной стереотаксической хирургии

9. Экспериментальной терапии опухолей

10. Магнитно-резонансной томографии

11. Высокоэффективной количественной микроскопии

12. Высокоффективной жидкостной хроматографии - масс - спектрометрии

13. Биоинформационного анализа

14. Иммуноферментного анализа

15. Математической обработки данных

Результаты исследования

Изучены закономерности миграции СК к клеткам различных линий in vitro. Установлено, что миграция нейральных стволовых клеток (НСК) к CD133+ клеткам глиобластомы более выражена по сравнению с их подвижностью в отношении клеток иного происхождения. Показано, что после внутривенного введения интактным животным гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) распределяются в мозге диффузно, а НСК мигрируют преимущественно в субвентрикулярную зону головного мозга. У животных с экспериментальной глиобластомой трансплантированные стволовые клетки (как НСК, так и ГСК) мигрируют в опухоль и накапливаются в очагах инвазии и некроза неопластической ткани. В условиях in vitro выявлена способность ГСК человека адгезировать к клеткам глиальных опухолей, замедляя темпы их пролиферации. Процесс межклеточного взаимодействия сопровождается переносом цитоплазматического материала ГСК в опухолевые клетки, что более выражено для клеток линии С6 в сравнении с CD133+ клетками линии U87. Установлено, что накопление гемопоэтических CD34+ стволовых клеток в опухолевом очаге in vivo сопровождается усилением синтеза эндотелина 1, подавлением продукции TGF-1β и увеличением числа iba-1+ CD86 и СD206 иммунореактивных клеток. С использованием протеомного анализа показано, что воздействие TGF-1β сопровождается трансформацией молекулярного фенотипа клеток линии U87 глиобластомы человека, вызывая экспрессию белков пролиферации, резистентности, инвазии и репарации ДНК и угнетая синтез белков апоптоза, взаимодействия с межклеточным матриксом и аэробного метаболизма. Сказанное позволяет рассматривать сигнальный путь TGF-1β в качестве потенциальной мишени для терапии опухолей мозга. Установлено, фаскаплизин дозозависимо вызывает апоптоз клеток глиомы С6. В концентрации 2 мкМ эффективность цитотоксического действия фаскаплизина превосходит противоопухолевый препарат темозоломид. При уменьшении концентрации фаскаплизина до 0,5 мкМ эффективность цитотоксического действия снижается, а формируемый цитостатический эффект возрастает с увеличением времени экспозиции. Эпигенетическая модификация ГСК фаскаплизином трансформирует цитостатическое действие клеточного препарата в цитотоксическое, сопровождаясь достоверным уменьшением объема опухоли и увеличением продолжительности жизни экспериментальных животных. Показано, что 63,2% белков протеома НСК и ОСК являются сходными, что значительно превосходит другие типы тканеспецифических стволовых клеток. Установлено, что при неопластической трансформации минимально изменены сигнальные пути интегринов и фокальной адгезии, что определяет возможность таргетного воздействия на них. Созданы экспериментальные прототипы биомедицинского клеточного препарата для воздействия на выявленные мишени. Показаны в эксперименте преимущества применения биомедицинского клеточного препарата в сочетании со стандартной терапией.

Практическая значимость исследования
Практическая ценность работы заключается в разработке методов и экспериментальных прототипов клеточных биомедицинских продуктов направленных на управления процессами пролиферации и инвазивного роста злокачественных опухолей. Эффект от внедрения технологий персонифицированной клеточной терапии опухолей мозга будет заключаться в продлении сроков безрецидивной выживаемости нейроонкологических больных. Результаты данной работы используются в других научно-исследовательских работах, проводимых в Дальневосточном федеральном университете, ЗАО Клиника восстановительной и интервенционной неврологии и терапии «Нейровита» и индустриальным партнером проекта «OOO Инновационный медицинский центр».