Институт регенеративной медицины

Аннотация проекта:

Одним из возможных патологических последствий нарушения программы регенерации, вызванным хроническим воздействием повреждающих стимулов, является фиброз. К ключевым маркёрам фиброгенеза относят увеличение пула миофибробластов и избыточный синтез ими белков внеклеточного матрикса (ВКМ), что приводит к нарушению структуры и функции тканей и органов и развитию тяжелых фиброзирующих заболеваний с неблагоприятным прогнозом. Развитие хронического фиброза также сопровождается нарушением регуляторной функции иммунной системы и неспособностью клеток микроокружения регулировать дедифференцировку и элиминацию миофибробластов. Однако, взаимодействие индукторов и регуляторов этих нарушений мало изучено, поэтому исследование эффективных инструментов для подавления или реверсии фиброза является очень актуальной задачей.
Мезенхимные стромальные клетки (МСК), предположительно, являются ключевыми регуляторами, способными подавлять запуск и прогрессирование фиброза в разных тканях. Одним из основных медиаторов антифибротической активности МСК на сегодняшний день считаются секретируемые ими в составе внеклеточных везикул регуляторные миРНК. Ранее мы показали способность внеклеточных везикул, секретируемых МСК, ингибировать дифференцировку фибробластов, индуцированную ключевым профиброгенным стимулом — трансформирующим фактором роста бета (TGFb), путем прямого переноса в эти клетки миРНК, таких как миРНК -21 и -29с. Важно отметить, что именно везикулярная фракция секретома МСК, согласно нашим данным, была способна также стимулировать дедифференцировку миофибробластов, и, предположительно, влиять за счёт этого на восстановление нормальной структуры ткани. Однако точные механизмы данного явления остаются неизученными.
Поэтому в рамках данной работы планируется установить влияние миРНК, входящих в состав внеклеточных везикул, секретируемых МСК человека, на реверсию фиброза на 2D и 3D клеточных моделях. Предполагается провести биоинформатический поиск основных миРНК, которые могут быть задействованы в дедифференцировке миофибробластов, содержащихся в составе внеклеточных везикул МСК человека по данным проведенного нами ранее высокопроизводительного РНК секвенирования и ПЦР-скрининга. Вклад выбранных миРНК будет установлен на моделях дедифференцировки миофибробластов с помощью широкого спектра методов клеточной и молекулярной биологии и биохимии. В качестве ключевой модели для исследования планируется создать мультиклеточный аналог “фибротического фокуса” как основной функциональной единицы прогрессирования патологического фиброза. На данной модели предполагается изучить механизмы участия внеклеточных везикул, секретируемых МСК, и входящих в их состав отобранных миРНК в регуляцию трансдифференцировки миофибробластов и ремоделирование тканеподобной фиброзной конструкции в режиме реального времени.
В результате выполнения данного проекта будут получены новые данные о механизмах непосредственного участия внеклеточных везикул, секретируемых МСК, и входящих в их состав миРНК в реверсии фиброза. Полученные результаты могут стать основой для дальнейших исследований роли МСК в зоне патологического фиброза in vivo, а также для разработки новых подходов к лечению тяжелых фибротизирующих заболеваний с помощью методов регенеративной медицины и “клеточной терапии без клеток”.