Медико-генетический научный центр имени академика Н.П. Бочкова
115522, Москва,
ул. Москворечье, д. 1
Запись на приём
+7 (495) 111-03-03
Пн-Пт: с 9:00 до 17:00
Eng Готовность анализов

Заведующий лабораторией

Гольдштейн Дмитрий Вадимович
Тел:
+7 (499) 324-20-24
Email:
dvgoldrm7@gmail.com
Подробнее

Научный персонал

  • Махнач Олег Владимирович
    Старший научный сотрудник
  • Ефремова Анна Сергеевна
    Старший научный сотрудник
  • Галицына Елена Валерьевна
    Научный сотрудник
  • Салихова Диана Ирековна
    Научный сотрудник
  • Леонов Георгий Евгеньевич
    Научный сотрудник
  • Булатенко Наталья Вадимовна
    Младший научный сотрудник
  • Ржанинов Евгений Станиславович
    Инженер высшей категории
  • Петухова Анна Викторовна
    Лаборант-исследователь

О лаборатории

С момента основания лаборатории проводятся работы по созданию новых терапевтических подходов для репаративного остеогенеза с использованием тканеинженерных конструкций на основе остеопрогениторных клеток и остеопластических материалов, в состав которых могут быть включены белковые факторы или генные конструкции с остеоиндуцирующим действием. Создан криобанк клеточных культур мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток (ММСК), полученных из различных источников – костного мозга, жировой ткани, сосудов пуповины, пульпы зуба человека и животных.

Исследовано влияние костных индукторов, таких как дексаметазон, дигидроксивитамин D3 и костный морфогенетический белок BMP-2 на культуры ММСК. Эффективность применения ТИК на основе ММСК, преддифференцированных в остеогенном направлении, показана in vivo в моделях гетеротопического остеогенеза и при трансплантации в область костных дефектов. ТИК на основе ММСК из пульпы выпавших молочных зубов успешно опробирована для регенерации тканей пульпы.

В качестве матриц для клеток используются остеопластические материалы на основе полимеров природного и синтетического происхождения – коллагена, хитозана, полимолочной и полигликолевой кислот, в виде пористых матриц, полученных путем вспенивания, лазерного спекания, 3D-принтинга, а также в виде термоотверждаемых гидрогелей. Методы получения материалов обеспечивают возможность импрегнации биологически-активных веществ, действие которых направлено на снижение воспалительных реакций при имплантации, усиление васкуляризации и остеоиндуцирующего действия с целью повышения регенераторного потенциала ТИК. Использование в составе полилактидных матриц нестероидного противовоспалительного препарата ибупрофена существенно повышает выживаемость клеток при аллогенной трансплантации в область костного дефекта, обеспечивая развитие прямого остеогенеза без формирования хрящевой ткани (непрямого остеогенеза) и в результате существенно ускоряет репарацию и восстановление функционально-активной костной ткани. В составе ТИК используется обогащенная тромбоцитами плазма – богатый источник ростовых факторов, таких как FGF, VEGF, PDGF, EGF и других, обеспечивающих неоваскулогенез внутри ТИК и привлечение резидентных предшественников.

Разработан способ генной терапии ex vivo. ММСК жировой ткани трансдуцированы аденовирусными конструкциями, несущими ген BMP-2. Трансплантация тканеинженерных конструкций с трансдуцированными клетками приводит к длительной продукции целевого белка, что обеспечивает высокий терапевтический эффект такого продукта. Ведется изучение роли некодирующих РНК в регуляции остеогенеза с целью повышения эффективности остеогенной дифференцировки. Разрабатываются новые генные препараты для репаративного остеогенеза с использованием транзиентных вирусных конструкции и плазмидных векторов с высокой эффективностью трансфекции.

В 2018 году в лаборатории генетики стволовых клеток внедрен метод получения стабильных культур органоидов из биоптатов кишечника людей. Кишечные органоиды имитируют строение кишечного эпителия, образованы несколькими типами клеток и поэтому являются миниатюризированными и упрощенными версиями органа in vitro. Применение органоидов открывает возможность для лечения многих заболеваний, создания и тестирования новых лекарственных препаратов. В лаборатории осуществляется внедрение и оптимизация медицинской технологии по применению кишечных органоидов для подбора персонализированной терапии муковисцидоза, диагностику и лечение которого сильно осложняет аллельная гетерогенность CFTR. In vitro тест основан на получении органоидов из биопсийного материала кишечника больного и обработке их форсколином. При помощи данного подхода будет проводиться оценка эффективности таргетных препаратов у больных муковисцидозом в России, в том числе с редкими и уникальными мутациями гена CFTR. Создан криобанк с кишечными органоидами, который пополняется новыми уникальными культурами. Лаборатория сотрудничает c разработчиками форсколинового теста из Университетского медицинского центра г. Утрехта в Нидерландах (Molecular cystic fibrosis laboratory of the University Medical Center Utrecht).

В лаборатории генетики стволовых клеток реализуется проект по разработке нового ноотропного препарата на основе ювенильных нейропептидов, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека (ИПСК). В отличие от существующих в настоящее время лекарственных средств из тканей животных ксеногенного происхождения, данный препарат будет содержать аллогенные или аутологичные компоненты, что обеспечит его низкую иммуногенность при сохранении полноразмерных пептидов с выраженной функциональной активностью.

Лаборатория генетики стволовых клеток участвует в выполнении мультидисциплинарных научных проектов, поддержанных грантами РНФ и Миннауки РФ, в сотрудничестве с научными коллективами НИЦ «Курчатовский институт», ФГБУ "Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии" Минздрава России, ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, НИИ морфологии человека и другими.

По материалам исследований лаборатории защищено 4 кандидатских диссертации.

Основные публикации

  1. Bukharova TB, Antonov EN, Popov VK, Fatkhudinov TKh, Popova AV, Volkov AV, Bochkova SA, Bagratashvili VN, Gol'dshtein DV. Biocompatibility of tissue engineering constructions from porous polylactide carriers obtained by the method of selective laser sintering and bone marrow-derived multipotent stromal cells. Bull Exp Biol Med. 2010 Jul;149(1):148-53.
  2. Bukharova TB, Arutyunyan IV, Shustrov SA, Alekseeva IS, Fedyunina IA, Logovskaya LV, Volkov AV, Rzhaninova AA, Grigor'yan AS, Kulakov AA, Gol'dshtein DV. Tissue engineering construct on the basis of multipotent stromal adipose tissue cells and Osteomatrix for regeneration of the bone tissue. Bull Exp Biol Med. 2011 Nov;152(1):153-8.
  3. Logovskaya LV, Bukharova TB, Volkov AV, Vikhrova EB, Makhnach OV, Goldshtein DV. Induction of osteogenic differentiation of multipotent mesenchymal stromal cells from human adipose tissue. Bull Exp Biol Med. 2013 May;155(1):145-50.
  4. Bukharova TB, Logovskaya LV, Volkov AV, Garas MN, Vikhrova EB, Logunov DY, Makhnach OV, Shmarov MM, Gol'dshtein DV. Adenoviral transduction of multipotent mesenchymal stromal cells from human adipose tissue with bone morphogenetic protein BMP-2 gene. Bull Exp Biol Med. 2013 Nov;156(1):122-6.
  5. Bukharova T.B., Leonov G.E., Galitsyna E.V., Vasilyev, A.V., Vakhrushev I.V., Vikhrova E.B., Makhnach O.V., Goldstein D.V. Osteogenic potential of multipotent mesenchymal stromal cells from human exfoliated deciduous teeth before and after cryopreservation. Genes and Cells. 2016. 11(4), с. 43-47.
  6. E. N. Antonov, T. B. Bukharova, A. G. Dunaev, L. I. Krotova, I. E. Nifant’ev, V. K. Popov, A. V. Shlyakhtin. New “old” polylactides for tissue engineering constructions. Inorganic Materials: Applied Research, 2017, Vol. 8, No. 5, pp. 704–712.
  7. Kulakov AA, Goldshtein DV, Krechina EK, Bukharova TB, Volkov AV, Gadzhiev AK. Regeneration of dental pulp tissue using pulpal autologous mesenchymal stem cells and platelet-rich plasma. Stomatologiia (Mosk). 2017;96(6):12-16.
  8. Grigoriev T.E., Zagoskin Y.D., Belousov S.I., Vasilyev A.V., Bukharova T.B., Leonov G.E., Galitsyna E.V., Goldshtein D.V., Chvalun S.N., Kulakov A.A., Paltsev M.A. «Influence of molecular characteristics of chitosan on properties of in situ formed scaffolds». BioNanoScience. 2017. 7(3). pp. 492-495.
  9. T.E. Grigoriev, T.B. Bukharova, A.V. Vasilyev, G.E. Leonov, Y.D. Zagoskin, V.S. Kuznetsova, V. I. Gomzyak, D.I. Salikhova, E. V. Galitsyna, O.V. Makhnach, K. V. Tokaev, S. N. Chvalun, D.V. Goldshtein, A.A. Kulakov, M A. Paltsev. Effect of molecular characteristics and morphology on mechanical performance and biocompatibility of PLA-based spongious scaffolds. «BioNanoScience» (2018).
  10. Ефремова А.С., Бухарова Т.Б., Каширская Н.Ю., Гольдштейн Д.В. Применение кишечных органоидов для персонализированной диагностики и терапии муковисцидоза. Медицинская генетика. 2018; Том 17, № 9 (194), стр. 3-12.