Введение к работе
Актуальность проблемы. Получение иммортализованных с помощью введения гена каталитического компонента теломеразы клеток и изучение их свойств представляет большой интерес для медицины. Теломеризованные клетки способны к неограниченной пролиферации и при этом сохраняют нормальные механизмы регуляции роста, (Jiang et al, 1999; Morales et al, 1999). Мезенхимальные стромальные клетки из процессированного липоаспирата способны дифференцироваться, давая начало костной, жировой, мышечной, хрящевой, и даже нервной ткани (Kang et al, 2003; Safford et al, 2002; Zuk et al, 2002). Клетки волосяного сосочка способны дифференцироваться в жировую и костную ткань (Jahoda et al, 2003; Richardson et al, 2005). Сравнительно легкая доступность этих клеток делает их особенно привлекательными для использования в клеточной терапии. Однако эти клетки обладают ограниченным пролиферативньш потенциалом, несмотря на низкий уровень теломеразной активности, который отмечается в этих клетках, что может затруднить получение этих клеток в количествах, достаточных для применения в клеточной терапии (Serakinci et al, 2008). Получение иммортализованных с помощью введения гена hTERT клеток, подбор условий, в которых может произойти иммортализация и изучение свойств полученных клеток может являться одной из актуальных задач клеточной терапии.
Иммортализованные с помощью введения гена hTERT клетки человека могут также служить удобным объектом исследования при выяснении различных фундаментальных вопросов клеточной биологии. Одним из таких вопросов долгое время был вопрос о гетерогенности пролиферативного потенциала фибробластов человека. Изучение пролиферации теломеризованных клеток, -клеток, у которых длина теломер поддерживается на постоянном уровне, и поэтому не может препятствовать пролиферации, позволяет пролить свет на причину гетерогенности пролиферативного потенциала клеток.
Цели и задачи исследования. Целью исследования было получение различных теломеризованных клеток мезенхимального происхождения, подбор условий, при которых возможна иммортализация этих клеток, а также изучение их свойств. Кроме того, задачей исследования было показать, что гетерогенность пролиферативного потенциала фибробластов человека отчасти обусловлена неадекватными условиями их культивирования и не отражает потенциальной способности клеток к пролиферации.
Научная новизна и практическая ценность работы. В работе впервые удалось получить иммортализованные с помощью введения гена каталитического компонента теломеразы клетки волосяного сосочка, а также мезенхимальные стромальные клетки из процессированного липоаспирата. Показано, что иммортализованные в условиях сниженного парциального давления кислорода мезенхимальные стромальные клетки из липоаспирата не способны к продолжительной пролиферации в условиях атмосферного кислорода. Показано, что полученные теломеризованные клетки из процессированного липоаспирата сохраняют способность к адипогенной и остеогенной дифференцировке. Также впервые показано, что теломеризованные клетки волосяного сосочка после длительного культивирования сохраняют способность индуцировать тубулогенез кератиноцитов в модели волосяного фолликула in vitro. Показано, остановка пролиферации клеток, посеянных в низкой плотности, обусловлена неадекватностью условий культивирования и не отражает потенциальную способность клеток к пролиферации.
Практическая ценность работы заключается в подборе условий, при которых можно получить большое количество иммортальных клеток, неспособных к злокачественному перерождению и сохраняющих свойства исходных клеток, что может быть использовано в клеточной терапии.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на XLV научной конференции МФТИ «Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук» (Москва-Долгопрудный, 2002), на конференции «Биология стволовых клеток: фундаментальные аспекты» (Москва, 2005), на конференции «Перспективы фундаментальной геронтологии» (Санкт-Петербург, 2006) и на семинарах Лаборатории молекулярной кариологии и основ клеточной терапии Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ: 5 статей и 4 сообщения в форме тезисов.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов и их обсуждения, выводов и списка литературы, содержащего ссылки на 305 источников. Диссертация изложена на!22страницах, содержиттОрисунков и ^таблиц.
