КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 21-75-10147
НазваниеРазработка методов генной терапии in vivo и ex vivo на основе аденовирусных конструкций, несущих ген BMP-2, для регенерации костной ткани
Руководитель Васильев Андрей Вячеславович, Доктор медицинских наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова" , г Москва
Конкурс №61 - Конкурс 2021 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-405 - Регенеративная медицина
Ключевые слова Генная терапия, аденовирусная трансдукция, костный морфогенетический белок-2 (BMP-2), регенерация костной ткани
Код ГРНТИ76.29.55
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Большое количество нозологий в стоматологии, челюстно-лицевой хирургии, ортопедии и травматологии связаны с обширным дефицитом костной ткани, что обуславливает потребность в материалах, обеспечивающих органотипическую регенерацию в зоне костных дефектов. Несмотря на обилие костно-пластических материалов, самым эффективным вариантом является трансплантация аутогенной костной ткани, применение которой предполагает формирование дополнительного операционного поля, что сопровождается болевыми ощущениями, потерей крови, развитием гематом, риском инфицирования, а также требует использование барьерных мембран и армирующих конструкций. Настоящий проект направлен на создание и изучение медико-биологических свойств ген-активированного костно-пластического материала с выраженными остеоиндуктивными свойствами на основе аденовирусных векторов для применения в регенеративной медицине с целью восстановления структурной целостности и функциональной активности костной ткани. Материал будет разработан на основе аденовирусных конструкций, содержащих ген BMP-2, а также клеточных культур мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток, трансдуцированных данными конструкциями и заключенными в полимерные биосовместимые матрицы. Выбор гена BMP-2 определён его способностью эффективно стимулировать дифференцировку клеток в остеобластическом направлении. Трансдукция гена BMP-2 с помощью аденовирусных конструкций позволит обеспечить локальную регулируемую экспрессию белка в течение продолжительного времени. В результате в костном дефекте не будет превышена физиологическая дозировка остеоиндуктора, что должно избавить от осложнений в виде гиперостоза или увеличения риска развития опухолей, которые бывают при использовании существующих препаратов с высокой концентрацией готового рекомбинантного белка. Для снижения вероятного воспалительного ответа на введение аденовирусных векторов материалы будут импрегнированы противовоспалительными препаратами.
Будет проведено сравнение двух методов генной терапии - непосредственное введение аденовирусных конструкций с геном BMP-2 и клеток культур ММСК, трансдуцированных данными конструкциями. В качестве матрицы-носителя планируется использовать биорезорбируемые полимерные материалы: коллагеновый гидрогель, высокопористые полилактидные гранулы и их композиции. Это позволит получить лучший материал для доставки аденовирусных конструкций и трансдуцированных клеток, который обеспечит, с одной стороны, эффективную вирусную трансдукцию, а с другой, позволит сформировать оптимальную структуру, необходимую для поддержания остеокондукции - врастания сосудов, миграции остеопрогениторных клеток и формирования новообразованной костной ткани. Для снижения возможной иммунной реакции на введение аденовирусных конструкций в состав полимерных материалов будет импрегнировано одно из нестериодных противовспалительных средств (НПВС), обеспечив его пролонгированное высвобождение и локальное поддержание терапевтических концентраций в зоне регенерации. В условиях in vitro на клеточных моделях остеогенных клеток все исследуемые компоненты материала будут протестированы на цитосовместимость. Аденоврисные конструкции будут исследованы на эффективность трансдукции и способность индуцировать остеогенез. Будут протестированы различные НПВС и выбраны наиболее перспективные для применения с аденовирусными конструкциями. Для оценки клеточного ответа на действие ген-активированных материалов будет использован МТТ-тест, электронная (сканирующая) и световая, в том числе флуоресцентная микроскопия, методы ПЦР-анализа для определения уровня экспрессии генов транскрипционных факторов и маркеров остеогенеза, иммуноцитохимическое окрашивание на ключевые маркеры остеогенеза, цитохимическое окрашивание для выявления минеральных компонентов внеклеточного матрикса, определена активность щелочной фосфатазы и концентрация кальция. В экспериментальном исследовании на модели подкожного и внутримышечного гетеротопического остеогенеза и ортотопической модели критического дефекта теменных костей крыс с помощью гистоморфометрии будет показана эффективность готовой композиции материала и его компонентов. Для решения поставленных задач будет налажено взаимодействие между специалистами по клеточной биологии, вирусологии, материаловедению, гистологии, а также практикующими врачами хирургами-стоматологами, что обеспечит получение безопасного и эффективного материала с выраженными остеоиндуктивными свойствами, нацеленного на решение задач практической медицины.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ