ОБЗОРЫ И КОММЕНТАРИИ
Краткий комментарий затрагивает аспекты обращения клеточных продуктов по индивидуальным протоколам применения. В комментарии затрагиваются два потенциально дискуссионных аспекта, связанных с возможным использованием индивидуального подхода как пути для применения аллогенных продуктов без регистрации, а также касательно недостаточно четких регуляторных определений в этой области.
Системы редактирования генома представляют собой мощный инструмент, способный прицельно модифицировать генетический материал в его природном контексте внутри живого организма. Благодаря таким удивительным возможностям системы редактирования нашли широкий спектр применения во всех сферах биологической науки и медицины. В данной рукописи мы проводим краткий исторический экскурс по вопросу возникновения и развития различных систем геномного редактирования. Эволюция данного направления сопровождалась грандиозными открытиями и вручением целого ряда Нобелевских премий. Отслеживая логику научной мысли в стремлении понять и модифицировать материальную основу наследственности, данная рукопись ставит своей целью сформировать у начинающих исследователей целостную картину об огромной вселенной (без преувеличения) систем геномного редактирования. Понимание же полноты всего спектра потенциальной активности систем редактирования обязывает исследователей к вдумчивому и ответственному их применению.
Цель исследования: провести комплексный анализ современных научных данных о применении мезенхимальных стромальных клеток (МСК) и их экзосом для коррекции ишемических повреждений кишечника, оценить перспективы клинического применения и выявить существующие ограничения.
Материалы и методы. В основу исследования положен систематический анализ публикаций за период 2000–2024 гг. в базах данных PubMed, Scopus, Web of Science, eLibrary, Кохрейновской библиотеки. Использованы ключевые слова: «ишемия кишечника», «мезенхимальные стромальные клетки», «экзосомы», «регенеративная медицина», «кишечная ишемия-реперфузия». Поиск выявил 235 публикаций; после исключения дубликатов и скрининга аннотаций отобрано 127 работ. Полные тексты 89 статей проанализированы на предмет соответствия цели исследования. В окончательный анализ включены 25 источников.
Результаты. Установлено, что МСК и продуцируемые ими экзосомы демонстрируют выраженный терапевтический эффект при ишемическом повреждении кишечника. Основные механизмы включают паракринную регуляцию через секрецию факторов роста (VEGF, FGF, HGF), иммуномодуляцию (снижение TNF-α, IL-6 на 60–70%), стимуляцию ангиогенеза (повышение плотности капилляров на 45%) и подавление апоптоза (снижение на 50–60%). Наибольшей эффективностью обладают аутологичные МСК жировой ткани и костного мозга, в то время как аллогенные клетки требуют дополнительного изучения безопасности. Экзосомы как бесклеточная альтернатива демонстрируют сопоставимую с МСК эффективность при меньшем риске осложнений. В проанализированных исследованиях не выявлено убедительных данных о превосходстве МСК над экзосомами или наоборот; большинство авторов указывают на сопоставимые терапевтические эффекты.
Заключение. Терапия на основе МСК и экзосом представляет собой перспективное направление в лечении ишемических повреждений кишечника, соответствующее принципам регенеративной и персонализированной медицины. Однако для широкого клинического внедрения необходимы дальнейшие исследования для стандартизации протоколов, оценки долгосрочных результатов и разработки единых требований к материалам, включая показания, противопоказания, дозировки и виды используемого клеточного продукта.
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
В текущей работе разработан комплексный подход для определения ядер живых клеток на изображениях без флуоресцентных меток. Поскольку в клеточной биологии актуальными являются подсчет клеток, оценка динамики роста клеток и конфлюентности, то существует целесообразность в автоматизации получения этих данных. Для автоматизации применяют алгоритмы на основе машинного обучения, которые необходимо обучать на изображениях конкретных культур клеток. Обучение алгоритмов является трудоемким процессом и требует длительной ручной разметки. Также доступные методы анализа на основе машинного обучения обладают низкой точностью определения живых клеток без флуоресцентной окраски. Цель исследования: упростить создание набора данных аннотированных клеток с последующим обучением алгоритмов на изображениях живых культур клеток. Материалы и методы. Методика включала использование сверточных нейронных сетей на основе алгоритма для сегментации ядер клеток на флуоресцентных и гистологических изображениях StarDist. Для создания аннотированных фазово-контрастных изображений культуры клеток образцы окрашивали ядерным флуоресцентным красителем DAPI с последующей отбраковкой некачественных изображений при помощи классификации в программе Cellprofiler Analyst. Обучение модели на основе StarDist проводили на 1130 изображениях автоматически аннотированных ядер на фазово-контрастных изображениях культуры эпителиальных клеток респираторного тракта человека, полученных на объективе 10×, размером 1600×1200 пикселей и глубиной цвета 16 бит. Результаты исследования. Полученная модель показала хорошую точность (F1 = 0,765) сегментации ядер на валидационном наборе данных. Модель применили для определения времени удвоения популяции культуры эпителиальных клеток. Заключение: разработанный подход позволил создать аннотации и обучить модель машинного обучения для получения данных без применения флуоресцентных меток «label-free» на живых культурах клеток.
Интенсивное развитие персонифицированной медицины раскрывает новые возможности разработки технологий регенеративной медицины и трансляции этих разработок в клинику. Одним из интенсивно развиваемых направлений в создании новых лечебных подходов является использование биопечати для изготовления конструкций тканей и органов. Особое внимание привлекает разработка кожных эквивалентов, способных воспроизводить сложную архитектурную организацию и функциональные свойства тканей кожи. В обзоре проведен анализ публикаций, представленных в базах данных Scopus, PubMed и RSCI, охватывающих области биопечати, тканевой инженерии и регенеративной медицины. Использовались опубликованные данные, посвященные разработке биоматериалов, протоколам 3D-биопечати, характеристикам биопечатных кожных конструкций и результатам как доклинических, так и клинических исследований, актуальные по состоянию на сентябрь 2025 года. Анализ показал, что одним из наиболее перспективных направлений является оптимизация 3D-биопечати кожных конструкций, основанных на использовании фибробластов, кератиноцитов и инновационных биоматериалов, таких как гидрогели, коллагеновые матрицы и GelMA. Эти технологии позволяют создавать полнослойные, васкуляризированные структуры, обеспечивая достаточно высокую точность пространственного распределения клеток и поддержку микросреды, необходимой для регенерации тканей. Дальнейшие исследования по оптимизации параметров печати, правильному выбору компонентов биочернил, интеграции фибробластов и других клеточных компонентов позволят более точно моделировать дермальные слои и стимулировать процессы регенерации. Применение дополнительных биологических факторов будет способствовать формированию устойчивой сосудистой сети, лучшей приживляемости конструкций, что значительно улучшит функциональную интеграцию напечатанных конструкций в ткани организма-реципиента. Таким образом, интеграция передовых методов 3D-биопечати, оптимизированных биочернил и мультиклеточных конструкций открывает перспективы создания кожных эквивалентов нового поколения, которые смогут не только ускорить процесс регенерации, но и обеспечить эстетически оптимальный результат для пациентов, страдающих от серьезных ожогов, травм и других повреждений кожи.









