Добавление наночастиц диоксида церия снижает уровень окислительного стресса клеток, имитируя нормальные условия их роста в организме
МОСКВА, 24 января. /ТАСС/. Группе российских ученых удалось разработать принципиально новый и недорогой метод ускорения роста клеток с помощью наночастиц диоксида церия.
Именно медленный рост клеток в лабораторных условиях до сих пор ограничивал ученых и делал лечение клеточными препаратами дорогостоящим и малодоступным.
Объектом исследования выступили фибробласты - клетки соединительной ткани, которые играют важную роль в заживлении ран. Активатором роста выступил коллоидный раствор (золь) наночастиц диоксида церия, синтезированный в Институте общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова, говорится в пресс-релизе Института теоретической и экспериментальной биофизики (ИТЭБ) РАН. Раствор добавляли в питательную среду для культур первичных фибробластов, взятых у мышиных эмбрионов. Наиболее эффективной оказалась концентрация 10-7 моль/л.
Борьба со стрессом
"При выращивании клеток in vitro, то есть вне организма, создаются неоптимальные условия. В условиях in vitro повышен уровень кислорода по сравнению с условиями in vivo, что сказывается на метаболизме клеток. В частности, у них развивается окислительный стресс. Добавление наночастиц СеО2 снижает уровень окислительного стресса, тем самым имитируя нормальные условия роста в организме. Культура стволовых клеток начинает быстрее расти", - пояснил главную идею исследования его руководитель, младший научный сотрудник лаборатории роста клеток и тканей ИТЭБ РАН Антон Попов.
Он уточнил ТАСС, что результаты исследования по мышиным фибробластам были опубликованы еще в мае в журнале Materials Science and Engineering C: "На мышах мы впервые показали, что эти молекулярные механизмы вообще возможны". А самая последняя работа, в которой описывается влияние наночастиц СеО2 уже на человеческие клетки, вышла в декабрьском номере Nanomechanics Science and Technology: An International Journal. Она рассказывает об экспериментах группы Попова на мезенхимальных стволовых клетках, выделенных из пульпы зуба человека и пуповины новорожденных.
Помимо ученых из ИТЭБ РАН и Института имени Курнакова, в исследовании приняли участие представители Национального исследовательского Томского государственного университета и Кабардино-Балкарского государственного университета имени Х. М. Бербекова.
Работы по изучению фибробластов прошли в рамках грантов Российского фонда фундаментальных исследований, Российского научного фонда и правительства Москвы.
Закон о клеточной терапии
Исследование группы Попова особенно актуально в связи с тем, что 1 января в России вступил в силу закон о биомедицинских клеточных продуктах, который разрешает использовать живые клетки для терапии. В отличие от трансплантологии при лечении клетками организм пациента не отторгает полученный биоматериал.
Биомедицинские клеточные продукты принципиально отличаются как от лекарственных средств, так и от медицинских изделий. Для получения таких продуктов из организма донора берется кусочек биоматериала размером в несколько миллиметров. "В процессе производства клетки масштабируют, модифицируют, сочетают с какими-то другими лекарственными средствами, и в процессе производства появляется новое качество - биомедицинский клеточный продукт. Учитывая современные технологические возможности, из небольшого биоптата (материала, полученного биопсией) кожи можно получить нейроны или клетки сердца. Возможности тут становятся безграничными", - рассказал ТАСС один из разработчиков закона, директор Института биологии развития им. Н. К. Кольцова РАН Андрей Васильев.
Больше о результатах работы группы Попова с клетками читайте на портале "Чердак".