ИСТИНА

Ключевой проблемой заживления тканей после повреждения является регуляция баланса между быстрым репарационным процессом замещения дефекта малофункциональной соединительной тканью (фиброз) и более медленным процессом регенерации, обеспечивающим полноценное структурное и функциональное восстановление тканей. В этих процессах важнейшую роль играют мультипотентные мезенхимные стромальные клетки (МСК), при этом основное внимание исследователей в настоящее время направлено на изучение вклада различных компонентов, секретируемых этими клетками, в регуляцию процессов репарации и регенерации тканей. Однако механизмы участия МСК в регуляции фиброза легких изучены крайне слабо, что ограничивает развитие этого перспективного направления регенеративной медицины. Целью проекта является исследование механизмов влияния отдельных компонентов секретома МСК, а именно вневезикулярной фракции растворимых компонентов, фракции внеклеточных везикул и отдельных микроРНК (miR-21, miR-29 и miR-92a) в их составе на способность этих клеток участвовать в регуляции фиброза легких. В результате выполнения проекта будет выявлено, какое действие исследуемые компоненты секретома МСК оказывают на пролиферацию фибробластов и TGFb-индуцированную дифференцировку их в миофибробласты, на восстановление нормального клеточного фенотипа, уровня пролиферации и снижение миграционного потенциала клеток альвеолярного эпителия и эндотелиоцитов после повреждающего действия блеомицина. Будет изучено влияние обработки МСК фиброгенным стимулом (TGFb) на продукцию исследуемых компонентов секретома МСК и их участие в развитии фиброза легких. На животной модели блеомицин-индуцируемого легочного фиброза у мышей будут выявлены основные механизмы, обеспечивающие способность исследуемых компонентов секретома МСК сдерживать развитие экспериментального фиброза легких. Полученные результаты позволят прояснить механизмы терапевтического эффекта МСК при лечении заболеваний, связанных с развитием легочного фиброза, и определить мишени для разработки новых лекарственных средств, направленных на лечение идиопатического легочного фиброза и других патогенетически близких болезней. Кроме того, результаты проекта могут стать базой для создания новых препаратов на основе компонентов секретома МСК для стимуляции регенеративных процессов в тканях и решения ряда медицинских задач.

The balance between rapid reparation of damaged tissue by replacement of nonfunction connective tissue (fibrosis) and slower process of regeneration lead to the fully restored structure and fuction of damaged tissue is a key issue of healing. Multipotent mesenchymal stromal cells (MSC) play an essential role in these processes, and the impact of different components secreted by MSC is actively studied now. However, mechanisms of MSC participation in lung fibrosis are poorly understood, which restricts the progress of this perspective field of regenerative medicine. The aim of the study is to explore the mechanisms of MSC secreted components, namely the soluble components fraction out of extracellular vesicles, the extracellular vesicles fraction and certain microRNAs (miR-21, miR-29 and miR-92a) involvement in MSC ability to regulate lung fibrosis. The project will reveal the effects of studied MSC secretory components on fibroblast proliferation and TGFb-induced differentiation into myofibroblasts as well as on restoration of normal cell phenotype, proliferation and decrease of migration activity of alveolar epithelial cells and endothelial cells after inncubation with bleomycin. Incubation of MSC with fibrogenic factor TGFb influence on the studied MSC secretory components production and their participation in lung fibrosis will be studied. The key mechanisms of lung fibrosis prevention by action of studied MSC secretory components will be revealed on the animal model of bleomycine-induced lung fibrosis. The ontained results will clear the basics of MSC therapeutic effects on diseases associated with lung fibrosis and provide new targets for the development of medicinal products for the treatment of idiopathic pulmonary fibrosis and other diseases with similar pathogenesis. Also the results of the project would serve as a basis for novel therapeutic agents based on MSC secreted components to stimulate tissue regeneration for different medical indications.

Ожидаемые результаты проекта относятся к области клеточной биологии, регенеративной и клеточной медицины. В результате проекта ожидается получение следующих ключевых результатов: 1) Будут уточнены механизмы участия МСК в процессах репарации и регенерации тканей, а именно - будет исследовано участие основных секреторных компонентов, продуцируемых данным типом клеток, и оценен их вклад в активацию регенеративных и репаративных процессов при фиброзе легких. 2) Будут установлены основные клетки-мишени для антифиброгенного действия МСК при легочном фиброзе по данным in vitro и in vivo исследований. На клеточных моделях in vitro будут оценены эффекты исследуемых секреторных компонентов МСК, включая растворимые компоненты секретома, внеклеточные везикулы и отдельные микроРНК (miR21, 29 и 92a), на пролиферацию фибробластов кожи человека и легочных фибробластов мыши, а также на их дифференцировку в миофибробласты, на восстановление нормального клеточного фенотипа клеток альвеолярного эпителия и эндотелиоцитов после повреждающего действия блеомицина, в частности, восстановления уровня пролиферации, эпителиального фенотипа и снижения миграционного потенциала. Будут получены данные, подтверждающие экспрессию исследуемых микроРНК (miR-21, 29 и 92a) во внеклеточных везикулах, секретированных МСК, и оценена эффективность подавления экспрессии соответствующих для этих микроРНК таргетных генов в клетках-мишенях (фибробластах, клетках альвеолярного эпителия и эндотелиоцитах) методом ПЦР в реальном времени. Изучение вклада данных микроРНК в эффекты МСК будет проведено путем их подавления/гиперэкспрессии в МСК при помощи подобранного набора синтетических олигонуклеотидных молекул. 3) Будут получены данные, показывающие, как меняются свойства МСК при воздействии профиброгенных стимулов, в виде результатов оценки изменений отдельных компонентов секретома МСК и их влияния на процессы, происходящие при фиброзе легких, после воздействии на клетки TGFb1. 4) Будет отработана экспериментальная модель блеомицин-индуцированного фиброза легких на мышах и проведена оценка способности исследуемых компонентов секретома МСК сдерживать развитие экспериментального фиброза легких. Полученные результаты позволят прояснить механизмы терапевтического эффекта МСК при лечении заболеваний, связанных с развитием легочного фиброза, и определить мишени для разработки новых лекарственных средств, направленных на лечение идиопатического легочного фиброза и других патогенетически близких болезней. Результаты проекта могут стать основой для создания препаратов на основе компонентов секретома МСК. В практическом плане кондиционированные среды, содержащие продукты секреции МСК, могут быть использованы для стимуляции регенеративных процессов в тканях и решения ряда медицинских задач, имея хорошую перспективу для дальнейшей разработки, поскольку предствляют собой бесклеточный продукт ("клеточная терапия без клеток"), более безопасный и стабильный по сравнению с клетками.