Ученые Центра медицинской химии Тольяттинского государственного университета получили клеточные линии стволовых клеток человека. Это даёт возможность в неограниченном количестве выращивать необходимые для исследований образцы клеток различных органов. Появление нового инструментария позволяет проводить на полученных в лаборатории клетках сердца, мозга, печени, почек испытания противоопухолевых препаратов.

Работы по получению клеточных линий индуцированных плюрипотентных клеток человека (hiPSC-клетки) велись в ТГУ с конца 2019 года в рамках инициированного Центром медицинской химии открытого проекта по поиску противоопухолевых соединений OpenHTS. Испытания препаратов для борьбы с раком проводятся как на опухолевых клетках, так и на здоровых: учёным важно не только понимать, убивает ли вещество раковые клетки, но и оценивать влияние потенциального лекарства на здоровые клетки. Получать последние можно непосредственно у доноров, однако для этого требуется проводить сложную процедуру биопсии – забора биоматериала из конкретного органа. Второй вариант – создавать здоровые клетки для исследований в лабораторных условиях. Именно этот путь выбрали исследователи Центра медицинской химии ТГУ.

Разработка тольяттинских учёных базируется на революционном открытии японского доктора Синъи Яманаки, получившего в 2012 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Он доказал, что клетки органов и тканей взрослого человека можно вернуть к их «зародышевому» состоянию, превратив в «универсальные», так называемые индуцированные плюрипотентные клетки (они также известны как стволовые клетки). Такие клетки способны преобразовываться в «стройматериалы», необходимые для восстановления тканей сердца, мозга, печени и других органов человека. Этот принцип «перепрограммирования» клеток в стволовые позволяет учёным выращивать в лабораторных условиях клетки необходимых органов, например, сердца или печени, а также проводить на них качественные скрининговые исследования.

Учёные ТГУ смогли получить собственные клеточные линии, впоследствии превратив их в клетки сердца. В результате появилась «тканеподобная» структура, способная сокращаться: «сердечко» забилось, а учёные университета получили возможность проводить на нём токсикологические исследования. Необходимые для испытаний вещества поступают в Центр медицинской химии ТГУ от организаций и вузов – партнёров по проекту OpenHTS (в их числе Российский университет дружбы народов, Белорусский государственный университет, Санкт-Петербургский государственный университет и другие) – всего их порядка 15.

Решение тольяттинских учёных получить в первую очередь именно клетки сердца не было случайным: Центр медицинской химии ТГУ активно занимается поиском современных противоопухолевых средств, а частым негативным эффектом полученных препаратов является именно кардиотоксичность – патологическое воздействие на ткани сердца.

«Процесс создания любого нового лекарства – очень длительный и дорогостоящий, часто на той или иной стадии тестирования «вылетает» побочный эффект, способный перечеркнуть всю работу учёных, – рассказал директор Центра Александр Бунев. – Люди имеют свои генетические особенности, отягощённые хроническими заболеваниями, и любая компания, как бы сильно она этого ни хотела, не может на ранних стадиях разработки проверить препарат сразу на всех. Поэтому учёные ищут новый инструментарий, чтобы тестировать лекарства максимально эффективно, как можно раньше отсекая побочные эффекты. Открытие японского коллеги позволило получить индуцированные плюрипотентные клетки, которые можно легко культивировать в лаборатории и при определённых «правилах игры» превратить в сердечные клетки, полностью сохраняя генетические особенности донора. Что лучше: сделать десять биопсий сердца для забора биоматериала или провести такое исследование в лаборатории? Благодаря донорству кусочка кожи или 5 миллилитров крови у нас появилась возможность иметь “миллионы людей” в одной пробирке. По сути, мы получаем новую клеточную панель, состоящую из различных “доноров”, – как если бы препарат был протестирован на множестве людей».

Собственная коллекция клеточных линий от максимально большого количества доноров даст возможность проводить в дальнейшем более продвинутый фенотипический (с учётом индивидуальных особенностей) скрининг, что в свою очередь позволит не только усилить научную составляющую Тольяттинского госуниверситета, но и повысить его привлекательность на рынке предлагаемых крупным фармацевтическим компаниям исследований.

Дата публикации: 02.09.2020 13:41
Дата последнего изменения: 02.09.2020 13:41