© Copyright 2025
ИХБФМ СО РАН
Тканевая инженерия и изготовление протезов сосудов с использованием метода электроспиннинга.
В области тканевой инженерии был предложен новый метод получения децеллюляризованных тканей, предложены подходы изготовления податливых протезов сосудов, изготовленных методом электроспиннинга. Разработаны и изготовлены приборы для электроспиннинга (3 шт), разработан и изготовлен биореактор для культивирования эндотелиоцитов на внутренней поверхности протезов сосудов в пульсирующем потоке. Выполнено исследование протезов сосудов (ПС) из поликапролактона и его смесей с желатином, в том числе ПС с малопроницаемым слоем в экспериментах in vitro и in vivo. Исследовано распределение биополимеров в волокне, полученном методом электроспиннинга из смесей поликапролактона и белков или полисахаридов. Исследовано распределение низкомолекулярных лекарств в волокнах изготовленных методом электроспиннинга. Предложены варианты изготовления этим методом матриксов, длительно высвобождающих лекарственные средства. Исследовано влияние деформации таких матриксов на высвобождение лекарственных средств на примере сиролимуса. Из лекарственно-наполненных матриксов изготовлены покрытия для голометаллических стентов, отработаны протоколы их установки на устройства доставки, протоколы имплантации в подвздошную артерию кроликов и выполнено исследование стентов с покрытием, нанесенным методом электроспиннинга и высвобождающим паклитаксель in vivo. Исследовано влияние деформации матриксов на высвобождение лекарственных препаратов и транспорт лекарств через артериальную стенку. Предложены новые подходы к векторизации доставки лекарств из матриксов и обеспечения их пролонгированной доставки. Предложены новые материалы для изготовления протезов сосудов и исследована стабильность полиуретана в составе протеза сосуда после имплантации в аортальную позицию. Исследованы свойства протезов сосудов, изготовленных из таких материалов in vivo, после имплантации в брюшную аорту крыс. Методом полногеномного профилирования экспрессии генов (МПС) на платформе Illumina исследован функциональный статуc первичных эндотелиоцитов человека, культивируемых на 3Д матриксах разных типов и подобраны оптимальные условия для их нормального функционирования. Предложены новые варианты получения и культивирования клеток внутренней массы атером; экспрессия генов таких клеток исследована методом МПС на платформе Illumina. Предложены новые варианты использования модифицированных RGD белков для повышения эффективности эндотелизации 3Д матриксов, изготовленных методом электроспиннинга.
Внеклеточные нуклеиновые кислоты биологических жидкостей как диагностические и прогностические маркеры различных онкологических заболеваний
На сегодняшний день усовершенствованы имеющиеся и разработаны новые методы выделения микровизикул (в том числе и экзосом) из бесклеточной фракции мочи и плазмы крови, а также новые методы выделения микроРНК из плазмы крови и мочи. Разработанные методы и собственная база по изготовлению адсорбентов/микроколонок позволяют получать чистые препараты внНК (без ингибиторов полимеразных реакций) в достаточной количестве. Долговременные контакты с медучреждениями и наличие коллекций образцов внНК от больных раком предстательной железы, больных раком легкого и здоровых доноров, позволяют выполнять как фундаментальные, так и прикладные исследования. Например, нами впервые выполнено сравнительное исследование состава микрочастиц мочи здоровых доноров, больных раком и доброкачественной гиперплазией предстательной железы (ссылка на статью и кол-во ее цитирований). Впервые показано, что микроРНК, выделенные из микрочастиц, являются удобным источником для диагностики рака предстательной железы в отличие от общей фракции мочи, используемой большинством исследователей. Предложены панели микроРНК для диагностики рака легкого и рака предстательной железы. С использованием локус специфического секвенирования аберрантно метилированных циркулирующих ДНК (NGS-sequencing) исследованы возможные паттерны метилирования промоторных областей генов GSTP1 и RNF219 –потенциальных онкомаркеров рака предстательной железы. Показана высокая перспективность таких данных для дифференциальной диагностики опухолей предстательной железы.
Исследование роли циркулирующих в крови нуклеопротеиновых комплексов и экзосом в диссеминации злокачественных новообразований на молекулярном уровне
В области исследования нуклеопротеиновых комплексов (НПК) показано, доля коротких фрагментов в плазме крови здоровых женщин составляет ~ 20% внеклеточной ДНК, а у больных раком молочной железы ~ 2%. В составе связанных с клеточной поверхностью внеклеточных ДНК короткие фрагменты практически отсутствуют как в норме, так и при развитии патологии. Выявлено изменение репертуара концов внеклеточной ДНК при развитии злокачественных новообразований. Показано, что использование количественной метил-специфичной ПЦР генов RARbeta2 и Cyclin D2 в составе циркулирующих ДНК позволяет с высокой чувствительностью и специфичностью выявлять больных раком молочной железы. Впервые выделены нативные НПК крови здоровых женщин и больных раком молочной железы и охарактеризован их белковый состав. Показано, что в составе НПК уникальные для крови больных раком молочной железы белки, гиперпредставленные при данном заболевании, являются преимущественно белками-«пассажирами». Проведен сравнительный субпопуляционный анализ экзосом из крови онкологических больных. Впервые показано, что как экзосомы плазмы, так и суммарные экзосомы крови больных раком молочной железы индуцируют эпителиально-мезенхимальный переход, увеличивают количество мигрирующих псевдонормальных клеток молочной железы MCF10A и общую длину пути раковых клеток SKBR3. Установлено разнонаправленное влияние суммарных экзосом крови здоровых женщин на распространение опухоли: они подавляют подвижность MCF10A, но стимулируют эпителиально-мезенхимальный переход, увеличивают количество мигрирующих MCF10A и подвижность клеток SKBR3. При помощи время-пролетной масс-спектрометрии установлено, что среди универсальных белков экзосом крови здоровых женщин и онкологических больных наиболее представлены цитоплазматические и везикулярные белки, связывающие белки и сигнальные рецепторы и регулирущие экзоцитоз и везикулярный транспорт. Показано, что белковый набор, уникальный для экзосом плазмы крови больных раком молочной железы, обогащен белками, регулирующими апоптоз и иммунный ответ, а для экзосом, ассоциированных с форменными элементами крови – белками, участвующими в регуляции пролиферации, клеточной адгезии и клеточного роста.
Подтема: Циркулирующие в крови опухоль-специфичные молекулы и надмолекулярные структуры: идентификация, биологическая роль, диагностический потенциал (рук. Брызгунова О.Е.)
Подтема: Новые материалы и методы тканевой инженерии элементов сердечно-сосудистой системы (рук. Лактионов П.П.)
Гранты Российского научного фонда
Гранты Российского фонда фундаментальных исследований
Молекулярная биология и клонирование:
Работа с клеточными культурами:
Сосуд Дюара (Arpege 110, Germany);
Получение 3Д матриксов для тканевой инженерии:
Заполнить анкету