В статье рассматриваются фундаментальные и прикладные проблемы регенеративной биомедицины. Как наука она возникла в конце ХХ в. и сегодня стремительно развивается: выясняются механизмы обновления клеток, регенерации и репарации тканей, разрабатываются принципиально новые методы борьбы с тяжелыми патологиями, вызванными повреждением и утратой жизненно важных клеток и тканей. Человеческий организм — это «самообновляющаяся машина». В течение жизни он производит десятки тонн клеток, то есть обладает могучим регенеративным потенциалом, который можно использовать в современной медицине. В Институте регенеративной медицины Медицинского научно-образовательного центра МГУ имени М.В. Ломоносова проводятся доклинические исследования и клинические испытания ряда препаратов, которые стимулируют прорастание нервных волокон после трансплантации пальцев и кистей рук, устраняют неврологические дисфункции после геморрагического инсульта. Для лечения мужского бесплодия разрабатывается препарат, стимулирующий сперматогенез и возвращающий фертильность. С целью создания антифиброзного препарата ведется идентификация растворимого в плазме крови человека вещества, секретируемого клетками эндометрия и предотвращающего фиброз тканей матки и других органов. Изучается роль навигационных рецепторов (прежде всего Т-кадгерина и урокиназного рецептора) в выборе направления роста тканей.

За тридцать лет развития с момента первого применения в клинике генная терапия (ГТ) прошла путь от экспериментального направления до наиболее активно развивающейся области современной биомедицины. Значительные успехи чередовались в течение этого периода с резкими спадами, и именно они вкупе с новыми идеями сформировали основные вехи, которым посвящено данное сообщение. Анализ накопленного опыта формирует направления, лежит в основе открывающихся перспектив развития ГТ и задает вектор для их реализации. При этом нельзя не забывать и о важных вопросах этичности и безопасности, которые являются краеугольными камнями, поддерживающими возможность применения методов ГТ у человека. Настоящее сообщение кратко суммирует наиболее важные события и фундаментальные положения, которые сформировали современный облик ГТ, излагает ее перспективы и проблемные вопросы, которые стоят перед областью в настоящее время.

Вклад русского гистолога и патолога Александра Александровича Максимова (1874–1928) в отечественную и мировую науку и практику несомненен и признан. Его работы по патологии воспаления, филогенезу кроветворения, цито- и гистофизиологии соединительной ткани, полученные экспериментально-гистологическими и культуральными методами, позволили более 110 лет назад утвердить доминирование монофилетической модели гемопоэза, разработать значимый фрагмент будущего учения о ретикулоэндотелиальной системе, получить ценные данные в рамках концепции мезенхимного резерва в тканях взрослого организма.

А.А. Максимов прожил короткую, но чрезвычайно насыщенную работой жизнь. Многие прорывные результаты этой деятельности стали отправной точкой для развития его непосредственными сотрудниками и идейными продолжателями; среди них выдающиеся имена: Н.Н. Аничков, А.А. Заварзин, Н.Г. Хлопин, В.М. Данчакова и другие знаковые исследователи.

Ключевые достижения А.А. Максимова находятся в фундаменте основных подходов к разработке терапевтических клеточных технологий современности.

Целью работы было проверить, изменяется ли уровень экспрессии генов Hoxa10 и Hoxa11, специфичных для эндометрия, в матке мыши после родового повреждения эндометрия, а также предположить механизм, по которому экспрессия данных генов может возрастать в стромальных клетках эндометрия в результате повреждения.

Методы. В исследовании использовали молодых (возрастом 8–10 недель) мышей дикого типа инбредной линии С57BL6; экспрессию генов Hoxa10 и Hoxa11 в тканях матки оценивали до родов, а также спустя 4 и 24 ч после родов. Гипоксию моделировали in vitro в первичных культурах стромальных клеток эндометрия человека добавлением 200 мМ CoCl2. Ингибирование системы активного деметилирования ДНК проводили с использованием ингибитора Bobcat339. Оценку уровня экспрессии генов Hoxa10 (HOXA10) и Hoxa11 (HOXA11) проводили методом ПЦР в реальном времени, сопряженной с обратной т ранскрипцией, а также методом вестерн-блоттинга.

Результаты. В течение первых суток после родов в тканях матки мыши возрастает экспрессия генов Hoxa10 и Hoxa11. В стромальных клетках человеческого эндометрия при моделировании гипоксии возрастает экспрессия генов HOXA10 и HOXA11, а ингибирование системы активного деметилирования ДНК препятствует возрастанию экспрессии данных генов в модели гипоксии.

Заключение. Впервые получены данные о том, что экспрессия генов Hoxa10 и Hoxa11 возрастает в матке мыши после повреждения эндометрия в модели in vivo. Кроме того, в экспериментах in vitro показано, что апрегуляция данных генов в результате повреждения может обуславливаться изменением их экспрессии в стромальных клетках эндометрия, которая, в свою очередь, может быть вызвана гипоксией и вызываемыми ей эпигенетическими изменениями, связанными с работой системы активного деметилирования ДНК.

Цель данного исследования — изучение влияния гепарина в концентрации 1 МЕ/мл на изменение остеодифференцировочного потенциала культуры МСК жировой ткани человека в условиях сокультивирования in vitro.

Материалы и методы. Оценка фенотипического профиля культуры МСК жировой ткани человека при культивировании в присутствии/отсутствии гепарина проводилась с помощью метода проточной цитометрии с использованием соответствующих красителей согласно протоколу фирмы-производителя на проточном цитофлуориметре MACS Quant после 14-суточного культивирования. Для оценки миграционного и пролиферативного потенциала МСК в присутствии гепарина использовалась электродная система непрерывного наблюдения — xCELLigence® RTCA DP. После 14-суточного культивирования МСК с гепарином производилась оценка внутриклеточной экспрессии генов остеодифференцировки методом ПЦР в реальном времени; кроме того, производилась оценка дифференцировочного профиля МСК жировой ткани человека при сокультивировании с гепарином методом цитологического окрашивания ализариновым красным с целью обнаружения островков минерализации спустя 21 сутки культивирования. Также в супернатантах 14-дневных культур оценивалось количество ростовых факторов, хемокинов, молекул с про- и противовоспалительной активностью.

Результаты. Выявлено достоверное снижение (относительно контрольной группы исследования) количества клеток, несущих на клеточной поверхности маркеры МСК (CD73, CD90, CD105) культуры в модели МСК + гепарин; повышение пролиферативной и снижение миграционной активности МСК при сокультивировании с гепарином; повышение уровней относительной экспрессии мРНК генов остеодифференцировки (ALPL, RUNX2, BMP2, BMP6) и клеточной адгезии (CD49d); увеличение площади минерализации в модели исследования в присутствии гепарина после 21-суточного культивирования. Отмечена тенденция к увеличению секреции ростового фактора VEGF и провоспалительного фактора IL-6 в модели МСК + гепарин.

Заключение. Полученные результаты могут служить базисом для разработки новых терапевтических тактик ведения пациентов хирургического профиля при операциях остеосинтеза с высоким риском тромбообразования.