RU2330675C2 - Transplant for correction of connective tissue defects and method of production thereof - Google Patents

Transplant for correction of connective tissue defects and method of production thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2330675C2
RU2330675C2 RU2006127271/15A RU2006127271A RU2330675C2 RU 2330675 C2 RU2330675 C2 RU 2330675C2 RU 2006127271/15 A RU2006127271/15 A RU 2006127271/15A RU 2006127271 A RU2006127271 A RU 2006127271A RU 2330675 C2 RU2330675 C2 RU 2330675C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cells
matrix
tissue
connective tissue
bone marrow
Prior art date
Application number
RU2006127271/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006127271A (en
Inventor
Дмитрий Вадимович Гольдштейн (RU)
Дмитрий Вадимович Гольдштейн
Андрей Витальевич Макаров (RU)
Андрей Витальевич Макаров
Алла Анатольевна Ржанинова (RU)
Алла Анатольевна Ржанинова
Тимур Хайсамудинович Фатхудинов (RU)
Тимур Хайсамудинович Фатхудинов
Алексей Вадимович Волков (RU)
Алексей Вадимович Волков
Original Assignee
ЗАО "РеМеТэкс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЗАО "РеМеТэкс" filed Critical ЗАО "РеМеТэкс"
Priority to RU2006127271/15A priority Critical patent/RU2330675C2/en
Publication of RU2006127271A publication Critical patent/RU2006127271A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2330675C2 publication Critical patent/RU2330675C2/en

Links

Landscapes

  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to production of genetically unmodified fibroblast cell cultures, multipotent mesenchymal stromal cells, marrow mononuclear leukocytes, and to production of combined transplant with matrix-carrier. Invention represents combined transplant for correction of connective tissue defects, characterised by that it contains cell cultures of marrow mononuclear leukocytes or multipatent mesenchymal stromal cells or human fibroblasts and matrix-carrier, produced by mixing of specified components, thus substratum is laminated with cell suspension of allogenic or autogenic cell culture at rate 5-10 million cells per 1 cm3, substrata with attached cells are wash out in Hanks' medium.
EFFECT: invention provides evident stimulating action on connective tissue growth within engraftment area.
6 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области приготовления генетически немодифицированных клеточных культур фибробластов, мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток, мононуклеаров костного мозга и получения комбинированного трансплантата с матрицей-носителем.The invention relates to the field of preparation of genetically unmodified cell cultures of fibroblasts, multipotent mesenchymal stromal cells, bone marrow mononuclear cells and obtaining a combined graft with a carrier matrix.

Изучение механизмов регенерации тканей и органов, поиск новых технологий, которые могли бы восстановить утраченную функцию органа или системы, привели к появлению новых направлений, возникших на стыке биотехнологии и медицины - тканевой инженерии, регенеративной медицины и органогенеза. Эти науки изучают создание органов и тканей de novo. В их основе лежит принцип трансплантации клеток на матрицах-носителях.The study of the mechanisms of tissue and organ regeneration, the search for new technologies that could restore the lost function of an organ or system, led to the emergence of new directions that arose at the intersection of biotechnology and medicine - tissue engineering, regenerative medicine and organogenesis. These sciences study the creation of organs and tissues de novo. They are based on the principle of cell transplantation on carrier matrices.

Матрица-носитель или матрикс представляет собой синтетический или биологический комплекс для обеспечения механической прочности конструкции с заданными свойствами, трехмерного ориентирования нанесенной на него клеточной культуры. Основными критериями биологически совместимой матрицы для создания тканеинженерной конструкции должны быть: отсутствие цитотоксичности, поддержание адгезии, фиксации, пролиферации и дифференцировки помещенных на ее поверхность клеток, отсутствие воспалительной реакции на материал и иммунного ответа, достаточная механическая прочность в соответствии с назначением, биорезорбируемость обычными метаболическими путями [1,4-10, 15-18, 20, 22, 25-27].The matrix carrier or matrix is a synthetic or biological complex to ensure mechanical strength of the structure with the desired properties, three-dimensional orientation of the cell culture applied to it. The main criteria for a biocompatible matrix to create a tissue engineering construct should be: the absence of cytotoxicity, the maintenance of adhesion, fixation, proliferation and differentiation of cells placed on its surface, the absence of an inflammatory reaction to the material and an immune response, sufficient mechanical strength in accordance with the purpose, bioresorbability by the usual metabolic pathways [1.4-10, 15-18, 20, 22, 25-27].

Одними из первых материалов для тканевой инженерии стали биодеградируемые синтетические биоматериалы на основе полимеров органических кислот. Биодеградируемые полиэстеры - семейство биодеградируемых материалов, состоящих из цепи повторяющихся остатков короткоцепочных органических кислот, таких как молочная и гликолиевая. В состав полимера может входить как один тип кислотного остатка - PGA (Poly Glycolic Acid), PLA (Poly Lactic Acid), так и их сочетание в различных пропорциях PGLA (Poly Glycolic Lactic Acid) 30/70. В медицинской практике эти полимеры нашли широкое применение в виде шовного материала, армирующих конструкций, сеток для герминопластики. Первым коммерческим продуктом был шовный материал Vicryl компании Ethicon Inc.One of the first materials for tissue engineering was biodegradable synthetic biomaterials based on polymers of organic acids. Biodegradable polyesters are a family of biodegradable materials consisting of a chain of repeating residues of short-chain organic acids, such as lactic and glycolic. The composition of the polymer can include both one type of acid residue - PGA (Poly Glycolic Acid), PLA (Poly Lactic Acid), and their combination in various proportions PGLA (Poly Glycolic Lactic Acid) 30/70. In medical practice, these polymers are widely used in the form of suture material, reinforcing structures, nets for germinoplasty. The first commercial product was Vicryl suture from Ethicon Inc.

PGA - твердый термопластичный материал, температура плавления 225 градусов. Благодаря высокой кристаличности (40-50%) он не растворим в большинстве органических растворителей. Достаточная прочность и пластичность позволяют создавать различные конструкции с заданной механической прочностью - от нетканых, губчатых материалов до пластин и винтов для фиксации костных отломков. Биодеградация полимера происходит путем гидролиза до углекислого газа и воды с некоторым повышением pH окружающих тканей [11], остатки выводятся в виде мономера с мочой. Механическая прочность сохраняется максимум до 21-29 дня с потерей массы до 40% к этому периоду. Материал не обладает цитотоксическими свойствами, обеспечивает адгезию и поддерживает пролиферацию клеток, а также обладает в некоторой степени остеоиндуктивными свойствами.PGA is a solid thermoplastic material with a melting point of 225 degrees. Due to its high crystallinity (40-50%), it is insoluble in most organic solvents. Sufficient strength and ductility allow you to create various designs with a given mechanical strength - from non-woven, spongy materials to plates and screws for fixing bone fragments. Biodegradation of the polymer occurs by hydrolysis to carbon dioxide and water with a slight increase in the pH of the surrounding tissues [11], the residues are excreted as urine monomer. Mechanical strength lasts up to a maximum of 21-29 days with a weight loss of up to 40% by this period. The material does not possess cytotoxic properties, provides adhesion and supports cell proliferation, and also has osteoinductive properties to some extent.

PLA - полимер из остатков молочной кислоты. По своим химическим, физическим и биологическим свойствам близок к PGA, однако более близок организму, так как находится в нем в виде мономера и участвует в физиологических процессах. Однако наилучшими показателями обладает сополимер PGA и PLA - PGLA. В зависимости от процентного соотношения молочной и гликолиевой кислот можно менять свойства продукта, например пластичность, прочность, срок биодеградации и др.PLA is a polymer of lactic acid residues. By its chemical, physical and biological properties it is close to PGA, however, it is closer to the body, as it is in it in the form of a monomer and participates in physiological processes. However, the best performance has a copolymer of PGA and PLA - PGLA. Depending on the percentage of lactic and glycolic acids, you can change the properties of the product, for example, ductility, strength, biodegradation period, etc.

В течение длительного времени производилось тестирование этих полимеров с различными типами клеток. Было установлено, что данные материалы могут служить матрицей для создания тканеинженерных конструкций мышечной, хрящевой, костной и эпителиальной ткани. Особое место полимеры на основе молочной и гликолиевой кислот заняли в реконструктивной хирургии и регенративной медицине. В настоящее время они используются для восстановления дефектов костной и хрящевой ткани в клинической практике [1,6-10, 15, 19, 25-27], и были одобрены FDA (Агентством по контролю за лекарствами и продуктами питания США) как "первые" безопасные биоматериалы для тканевой инженерии [28].For a long time, these polymers with various types of cells were tested. It was found that these materials can serve as a matrix for the creation of tissue-engineering structures of muscle, cartilage, bone and epithelial tissue. Polymers based on lactic and glycolic acids took a special place in reconstructive surgery and regenerative medicine. They are currently used to repair bone and cartilage defects in clinical practice [1.6–10, 15, 19, 25–27], and have been approved by the FDA (US Food and Drug Administration) as “first” safe biomaterials for tissue engineering [28].

Полилактон - еще один представитель семейства полиэстеров. Полупрозрачный полимер с температурой плавления менее 60 градусов. Срок биодеградации около 3 лет. Эти свойства позволяют получать достаточно пластичные конструкции, обеспечивающие длительную механическую прочность и поддержку. Коммерческий препарат, применяемый в здравоохранении, Monocryl (Ethicon Inc.).Polylactone is another member of the polyester family. Translucent polymer with a melting point less than 60 degrees. The biodegradation period is about 3 years. These properties make it possible to obtain sufficiently ductile structures that provide long-term mechanical strength and support. A commercial medicine used in healthcare, Monocryl (Ethicon Inc.).

Полипропелен фумарат - достаточно прочный пластичный полимер, предназначенный также для длительной поддержки механической прочности конструкции в течение как минимум 200 дней. Биодеградация также происходит ферментативным гидролизным путем, но в отличии от предыдущих материалов не влияет на pH окружающих тканей. К существенным недостаткам можно отнести образование фиброзной капсулы как ответ на инородное тело, что неблагоприятно в ряде ситуаций [12, 14].Polypropylene fumarate is a fairly strong plastic polymer, also intended for long-term support of the mechanical strength of the structure for at least 200 days. Biodegradation also occurs by enzymatic hydrolysis, but unlike previous materials does not affect the pH of surrounding tissues. Significant disadvantages include the formation of a fibrous capsule as a response to a foreign body, which is unfavorable in a number of situations [12, 14].

Моноангидриды (poly-[trimellitylimidoglycine-co-bis(carbox-yphenoxy)-hexane], poly-[pyromellitylimidoalanine-co-1,6-bis(carboph-enoxy)-hexane]) - одни из наиболее изучаемых в настоящее время полимеров. Они биологически резорбируемы поверхностной эрозией в течение 28 недель. Отличительной особенностью этих полимеров является высокая механическая прочность (до 60 МПа), что позволяет использовать их для реконструктивной хирургии кости и сухожилий. Это позволяет создать прочные конструкции на относительно длительный срок [4, 13].Monoanhydrides (poly- [trimellitylimidoglycine-co-bis (carbox-yphenoxy) -hexane], poly- [pyromellitylimidoalanine-co-1,6-bis (carboph-enoxy) -hexane]) are one of the most studied polymers at present. They are biologically resorbable by surface erosion for 28 weeks. A distinctive feature of these polymers is their high mechanical strength (up to 60 MPa), which allows them to be used for reconstructive surgery of bone and tendons. This allows you to create durable structures for a relatively long period [4, 13].

Полиортоэстеры - полимеры, относящиеся к биорезорбируемым материалам, с достаточно высокой прочностью. Резорбция осуществляется посредством поверхностной эрозии в течение 150 дней. Отличительной особенностью является более выраженные остеоиндуктивные свойства, что позволяет их использовать в реконструктивной ортопедии.Polyorthoesters - polymers related to bioresorbable materials with a sufficiently high strength. Resorption is carried out by means of surface erosion for 150 days. A distinctive feature is the more pronounced osteoinductive properties, which allows them to be used in reconstructive orthopedics.

Для создания объемных трехмерных тканевых эквивалентов используют тканеинженерные конструкции, создающиеся in vitro. Комбинированные клеточные трансплантаты, используемые в регенеративной медицине, представляют собой трехмерные конструкции в виде твердых структур или гелеобразных форм, в зависимости от цели и задачи их применения. Для локальной стимуляции регенеративных процессов в поврежденных тканях, создания локальных трехмерных объемных образований (артифициальных тканей) с помощью малоинвазивных методик наиболее предпочтительным является использование трехмерных гелевых тканеинженерных конструкций [7], инъекционное введение которых в заданную анатомическую локализацию позволяет избежать дополнительной нежелательной травматизации окружающих тканей, возникающей при трансплантации твердых конструкций, особенно в местах со сложной анатомической структурой органов или тканей, повреждение которых нежелательно.To create three-dimensional three-dimensional tissue equivalents, tissue-engineering constructs created in vitro are used. Combined cell transplants used in regenerative medicine are three-dimensional structures in the form of solid structures or gel-like forms, depending on the purpose and purpose of their application. For local stimulation of regenerative processes in damaged tissues, the creation of local three-dimensional volume formations (artifical tissues) using minimally invasive techniques, it is most preferable to use three-dimensional gel tissue-engineering structures [7], the injection of which into a given anatomical localization avoids additional undesirable trauma to the surrounding tissues that occurs during transplantation of solid structures, especially in places with a complex anatomical structure disorder of organs or tissues whose damage is undesirable.

Особенное значение имеет структура, физико-химические, механические и биологические свойства носителей, такие как биологическая инертность, механическая прочность, эластичность, отсутствие цитотоксичности и хорошие адгезивные свойства матрицы-носителя. Носитель, включаемый в инъекционную форму комбинированного клеточного трансплантата, должен обладать одновременно и свойствами жидкости и твердого тела, одновременно и нести на своей поверхности клетки и проходить свободно через достаточно узкий просвет иглы шприца или катетера для обеспечения принципа малоинвазивности. Эластичность носителя позволяла бы, меняя его форму, не повреждать, а защищать от повреждения о стенки иглы адгезированные на его поверхности клетки. Попадая в ткани, носитель некоторое время должен фиксировать клетки в принципиальном месте, обладать хорошими адгезивными свойствами, стимулировать синтез внеклеточного матрикса или синтез биологически активных веществ. Of particular importance is the structure, physicochemical, mechanical and biological properties of the carriers, such as biological inertness, mechanical strength, elasticity, lack of cytotoxicity and good adhesive properties of the carrier matrix. The carrier, which is included in the injection form of the combined cell transplant, must have both the properties of a liquid and a solid body, at the same time carry cells on its surface and pass freely through a sufficiently narrow lumen of the needle of the syringe or catheter to ensure the principle of minimally invasiveness. The elasticity of the carrier would allow, by changing its shape, not to damage, but to protect cells adhering to the walls of the needle from damage to the needle. Once in the tissue, the carrier must fix the cells in a principal place for some time, have good adhesive properties, stimulate the synthesis of extracellular matrix or the synthesis of biologically active substances.

Задачей настоящего изобретения является получение комбинированного трансплантата для наиболее эффективного лечения дефектов соединительной ткани.An object of the present invention is to provide a combined graft for the most effective treatment of connective tissue defects.

Для решения поставленной задачи предложена группа изобретений, объединенная общим изобретательским замыслом.To solve this problem, a group of inventions is proposed, united by a common inventive concept.

Предложена тканеинженерная конструкция для восстановления дефектов соединительной ткани, содержащая мононуклеары костного мозга. Источником получения мононуклеаров костного мозга человека является взвесь костного мозга (КМВ), полученная путем пункции заднего или переднего гребня подвздошной кости или грудины, в том числе при оперативных вмешательствах.A tissue-engineering design for repairing defects in connective tissue, containing bone marrow mononuclear cells, is proposed. The source of human bone marrow mononuclear cells is a suspension of bone marrow (CMS) obtained by puncture of the posterior or anterior crest of the ilium or sternum, including during surgical interventions.

Предложена тканеинженерная конструкция для восстановления дефектов соединительной ткани, содержащая мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки костного мозга или жировой ткани, полученные из аутологичного или донорского материала, при этом ткань дезагрегируют; далее культивируют в виде прикрепленных колоний в ростовой среде, содержащей эмбриональную телячью сыворотку и глутамин, затем неоднократно пассируют в низкой плотности с изменением состава среды, а культивирование ведут избегая накопления в культуре клеток зрелой стромы.A tissue-engineering design for repairing defects of connective tissue is proposed, containing multipotent mesenchymal stromal cells of bone marrow or adipose tissue obtained from autologous or donor material, while the tissue is disaggregated; they are then cultured in the form of attached colonies in a growth medium containing fetal calf serum and glutamine, then they are repeatedly passaged in low density with a change in the composition of the medium, and cultivation is carried out avoiding the accumulation of mature stromal cells in the culture.

Предложена тканеинженерная конструкция для восстановления дефектов соединительной ткани, содержащая фибробласты, которые получают при помощи липоаспирации или биопсии кожи и слизистой оболочки.A tissue-engineering design for repairing connective tissue defects is proposed, which contains fibroblasts, which are obtained by lipoaspiration or biopsy of the skin and mucous membrane.

Предложена тканеинженерная конструкция, содержащая в качестве матрицы-носителя желатин, коллагены различных типов и деминерализованный костный матрикс. Матрица-носитель используется в виде геля, пленки и трехмерной конструкции, соответствующей дефекту соединительной ткани.A tissue-engineering design is proposed that contains gelatin, various types of collagen and a demineralized bone matrix as a carrier matrix. The carrier matrix is used in the form of a gel, film and three-dimensional structure corresponding to a defect in connective tissue.

Предложен способ получения комбинированного трансплантата, характеризующийся тем, что процессинг КМВ в лаборатории осуществляется в соответствии с рекомендациями «Инструкции по контролю стерильности консервированной крови, ее компонентов, препаратов консервированного костного мозга, кровезаменителей и консервирующих растворов» - Минздрав № И-42-4-85 от 01.01.1986 г.A method for producing a combined transplant is proposed, characterized by the fact that CMS processing in the laboratory is carried out in accordance with the recommendations of the “Instructions for the control of sterility of canned blood, its components, canned bone marrow preparations, blood substitutes and preservative solutions” - Ministry of Health No. I-42-4-85 01/01/1986

Для уменьшения общего объема образца для дальнейшего замораживания клеток и удаления эритроцитов производится выделение фракции мононуклеаров (ядросодержащих клеток костного мозга). С целью повышения эффективности выделения ядросодержащих элементов, клеток CD34+/CD45+, КОЕ-ГМ, КОЕ-ГЭММ в качестве седиментирующего средства используется 10% гидроксиэтилкрахмал (Инфукол ГЭК 10%).To reduce the total volume of the sample for further freezing of cells and removal of red blood cells, a fraction of mononuclear cells (nucleated bone marrow cells) is isolated. In order to increase the efficiency of isolation of nucleated elements, CD34 + / CD45 + cells, CFU-GM, CFU-HEMM, 10% hydroxyethyl starch is used as a sedimentation agent (Infucol HES 10%).

Для этого смешивается 10% раствор ГЭК с образцом в соотношении 1:1. Седиментация эритроцитов происходит в течение 25 минут, после чего супернатант собирается пипеткой, а оставшаяся клеточная взвесь подвергается повторной седиментации. Супернатант, выделенный после осаждения эритроцитов, дважды отмывается от седиментирующего вещества (ГЭК) в среде RPMI 1640 путем центрифугирования с частотой оборотов 1500/мин в течение 10 минут. Клеточный осадок собирается пипеткой, оценивается примесь эритроцитов.For this, a 10% HES solution is mixed with the sample in a ratio of 1: 1. The erythrocyte sedimentation occurs within 25 minutes, after which the supernatant is collected with a pipette, and the remaining cell suspension is subjected to repeated sedimentation. The supernatant recovered after erythrocyte sedimentation is washed twice from the sedimentation substance (HES) in RPMI 1640 medium by centrifugation at a speed of 1500 / min for 10 minutes. The cell pellet is collected with a pipette, an admixture of red blood cells is estimated.

Допускается примесь эритроцитов в концентрате ядросодержащих клеток костного мозга (ЯСК) не более 5%. Концентрат ЯСК костного мозга человека тестируется по количеству ядросодержащих клеток, их жизнеспособности, стерильности.An admixture of red blood cells in a concentrate of nucleated bone marrow cells (BSC) is not more than 5%. The concentrate of human bone marrow JSC is tested by the number of nucleated cells, their viability, sterility.

На время проведения тестирования, но не более 36 часов, образцы ЯСК помещаются на карантинное хранение при температуре до 22°С, исключающее контакт с другими пробами.At the time of testing, but no more than 36 hours, the NSC samples are quarantined at temperatures up to 22 ° C, excluding contact with other samples.

Результаты всех исследований, характеризующие образец заготовленного препарата ЯСК костного мозга, вносятся в базу данных Организации под единым идентификационным номером образца.The results of all studies characterizing a sample of the prepared bone marrow JSC preparation are entered into the Organization's database under a single identification number of the sample.

В качестве криопротектора применяется высокоочищенный диметилсульфоксид (димексид), в том числе в комбинации с гидроксиэтилкрахмалом (инфукол ГЭК, 10% раствор для инфузий, Serumwerk Bernburg).Highly purified dimethyl sulfoxide (dimexide) is used as a cryoprotectant, including in combination with hydroxyethyl starch (infucol HES, 10% solution for infusion, Serumwerk Bernburg).

Приготовление ограждающих растворов осуществляется в боксе на ледяной бане (для поддержания температуры +4°С) с соблюдением стерильности.Preparation of enclosing solutions is carried out in a box in an ice bath (to maintain the temperature + 4 ° C) in compliance with sterility.

Для замораживания и хранения клеточной взвеси используются полипропиленовые криопробирки объемом 5 мл, выпускаемые фирмой Corning (США).For freezing and storage of cell suspension, 5 ml polypropylene cryovials manufactured by Corning (USA) are used.

Криозащитный раствор состоит из 10% ДМСО, 40% аутологичной сыворотки и 2% ГЭК (в конечной концентрации). Для приготовления такого раствора к 2,0 мл охлажденной до +4°С аутологичной сыворотки приливают по каплям с постоянным механическим помешиванием 0,5 мл диметилсульфоксида (ДМСО) и 1 мл 10% ГЭК (расчет дан на 1 криоампулу объемом 5 мл).Cryoprotective solution consists of 10% DMSO, 40% autologous serum and 2% HES (in final concentration). To prepare such a solution, 2.0 ml of autologous serum cooled to + 4 ° C is poured dropwise with constant mechanical stirring of 0.5 ml of dimethyl sulfoxide (DMSO) and 1 ml of 10% HES (calculated per 1 cryo-ampoule with a volume of 5 ml).

Свежеприготовленный ограждающий раствор, охлажденный до +4°С, медленно при постоянном механическом помешивании приливают к 1,5 мл клеточной взвеси. После этого клеточная взвесь с ограждающим раствором, охлажденная до +4°С, плотно закрывается крышкой, маркируется и помещается в криобокс.A freshly prepared enclosing solution, cooled to + 4 ° C, is slowly poured into 1.5 ml of cell suspension with constant mechanical stirring. After this, the cell suspension with the enclosing solution, cooled to + 4 ° C, is tightly closed with a lid, marked and placed in a cryobox.

Из одного образца костного мозга замораживается не менее 3 криоампул ЯСК и пробирка-спутник. Криобокс, содержащий образцы ЯСК с пробиркой-спутником, переносится в хранилище и подвергается плавному охлаждению до -80°С со скоростью 1°/мин, после чего криоампулы погружаются в жидкий азот для длительного хранения.From one bone marrow sample, at least 3 JSC cryo-ampoules and a satellite tube are frozen. The cryobox containing samples of the NSC with a satellite tube is transferred to the storage and subjected to smooth cooling to -80 ° C at a speed of 1 ° / min, after which the cryo-ampoules are immersed in liquid nitrogen for long-term storage.

Концентрат ЯСК костного мозга хранится в сосуде Дюара в жидкой фазе азота до использования.Bone marrow concentrate is stored in a Dewar vessel in the liquid nitrogen phase until use.

Хранение образцов и пробирки-спутника с единым идентификационным номером производится в отдельном пенале криохранилища. Каждый образец ЯСК, предназначенный для криозамораживания и криохранения, маркируется идентификационным номером с указанием концентрации и состава криопротектора, даты криозамораживания, названия лаборатории.Storage of samples and satellite tubes with a single identification number is carried out in a separate cryogenic storage case. Each SSC sample intended for cryo-freezing and cryopreservation is marked with an identification number indicating the concentration and composition of the cryoprotectant, the date of cryo-freezing, and the name of the laboratory.

Способ получения комбинированного клеточного трансплантата характеризуется тем, что выделяют мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки из фетального или донорского материала, или из собственных тканей рецепиента, при этом ткань дезагрегируют, полученную клеточную суспензию ресуспендируют и культивируют на ростовой среде, содержащей трансферин, инсулин, фактор роста фибробластов и гепарин, до накопления в культуре клеток зрелой стромы.A method of producing a combined cell transplant is characterized in that multipotent mesenchymal stromal cells are isolated from fetal or donor material, or from the recipient’s own tissues, the tissue is disaggregated, the resulting cell suspension is resuspended and cultured on growth medium containing transferrin, insulin, fibroblast growth factor and heparin, before the accumulation of mature stroma cells in the culture.

В качестве фетального материала используют ткани: костный мозг, тимус, печень, жировая ткань эмбрионов человека 1-го триместра беременности.The following tissues are used as fetal material: bone marrow, thymus, liver, adipose tissue of human embryos of the 1st trimester of pregnancy.

В качестве донорского материала используют ткани: костный мозг, тимус, печень, жировая ткань.The following tissues are used as donor material: bone marrow, thymus, liver, adipose tissue.

Для получения аутологичных ММСК используют ткани: костный мозг, жировая ткань.To obtain autologous MMSCs, tissues are used: bone marrow, adipose tissue.

Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки в основном получают из донорского костного мозга, однако существуют и другие источники - скелетные мышцы, подкожная жировая ткань, фетальные органы гемопоэза (печень, тимус, селезенка). ММСК из фетальных органов гемопоэза и методики их получения практически не изучены. Описанные методики выращивания ММСК из костного мозга и липоаспиратов позволяют получить гетерогенные популяции клеток стромы, лишь небольшой процент которых являются стволовыми. Клетки зрелой стромы не обладают свойством дифференцироваться в различные клеточные линии и, таким образом, терапевтически неэффективны. После трансплантации стромальные клетки мигрируют преимущественно в соединительную ткань и там накапливаются. При стандартном пассировании в высоких посевных дозах доля зрелых стромальных клеток быстро увеличивается.Multipotent mesenchymal stromal cells are mainly obtained from donor bone marrow, but there are other sources - skeletal muscle, subcutaneous adipose tissue, fetal organs of hematopoiesis (liver, thymus, spleen). MMSCs from fetal organs of hematopoiesis and the methods for their preparation are practically not studied. The described methods for the growth of MMSCs from bone marrow and lipoaspirates make it possible to obtain heterogeneous populations of stromal cells, only a small percentage of which are stem cells. The cells of the mature stroma do not possess the property of differentiating into different cell lines and, thus, are therapeutically ineffective. After transplantation, stromal cells migrate mainly to the connective tissue and accumulate there. With standard passage at high inoculum doses, the proportion of mature stromal cells increases rapidly.

Использование в качестве трансплантата гомогенной (не менее 80%) популяции плюрипотентных ММСК позволяет повысить эффективность лечения, увеличить воспроизводимость результатов и избежать нежелательных эффектов.The use of a homogeneous (at least 80%) population of pluripotent MMSCs as a transplant can increase the effectiveness of treatment, increase the reproducibility of the results and avoid undesirable effects.

Мультипотентные мезенхимальные стромальные клетки выделяются из фетальных (костный мозг, тимус, печень, жировая ткань) или донорских (костный мозг, жировая ткань, тимус) тканей. Для выделения фетальных клеток используют абортивный материал, полученный при искусственном прерывании беременности у здоровых женщин, предварительно обследованных на наличие вирусных и бактериальных инфекций.Multipotent mesenchymal stromal cells are isolated from fetal (bone marrow, thymus, liver, adipose tissue) or donor (bone marrow, adipose tissue, thymus) tissues. To isolate fetal cells using abortive material obtained by artificial termination of pregnancy in healthy women, previously examined for the presence of viral and bacterial infections.

Возможность использования биоматериала достигается на следующих сроках гестации: печень - 5-8 недель, тимус - 18-20 недель, костный мозг - 17-20 недель, подкожная жировая ткань - 17-19 недель. Если выделение клеток производится не из аспиратов (костный мозг, липоаспират), а из плотных тканей, например тимуса, орган предварительно измельчают и ферментативно дезагрегируют. Суспензию фильтруют через мелкоячеистое сито из нержавеющей стали. Клеточную суспензию (аспират) разводят 1:1 солевым раствором Хэнкса, центрифугируют в режиме 1,500 × g 10 минут и ресуспендируют в ростовой среде DMEM/F12, содержащей 15% эмбриональной телячьей сыворотки, селектированной для выращивания клеток в низкой плотности, 2 мМ глутамина. Суспензию клеток высевают на пластиковые чашки Петри с диаметром 100 мм. Плотность посева первичной клеточной суспензии составляет 1-20 миллионов мононуклеарных клеток на 1 см2 в зависимости от источника выделения. Через сутки неприкрепившиеся клетки удаляют, ростовую среду заменяют. Культуры инкубируют при 37°С в атмосфере 5% СО2. Через 6 дней наблюдают рост гетерогенных клеточных популяций. По достижении культурой 50% конфлуентности монослой трипсинизируют и пересевают на новые чашки с плотностью 10-30 клеток на 1 см2 в ростовой среде, дополнительно содержащей 10 мкг/мл трансферрина, 1 мкг/мл инсулина, 10нг/мл фактора роста фибробластов - 2 и 8 ЕД/мл гепарина. Через 7-10 дней отбирают плотные колонии мелких клеток (диаметром 7-10 мкм) с большим количеством митозов. Отобранные колонии рассевают в новые чашки с плотностью 20 клеток/см2 и выращивают до состояния преконфлуентности. Замену среды производят через каждые 2 дня. Последующие пассажи производят в том же режиме. Увеличение посевной дозы или изменение состава ростовой среды приводит к быстрому накоплению в культуре клеток зрелой стромы.The possibility of using biomaterial is achieved at the following gestational periods: liver - 5-8 weeks, thymus - 18-20 weeks, bone marrow - 17-20 weeks, subcutaneous adipose tissue - 17-19 weeks. If the cells are not extracted from aspirates (bone marrow, lipoaspirate), but from dense tissues, such as the thymus, the organ is preliminarily crushed and enzymatically disaggregated. The suspension is filtered through a fine mesh stainless steel sieve. The cell suspension (aspirate) is diluted 1: 1 with Hanks saline, centrifuged in 1,500 × g mode for 10 minutes and resuspended in DMEM / F12 growth medium containing 15% fetal calf serum, selected for cell growth in low density, 2 mm glutamine. A cell suspension is plated on plastic Petri dishes with a diameter of 100 mm. The seeding density of the primary cell suspension is 1-20 million mononuclear cells per 1 cm 2 depending on the source of excretion. After a day, non-adherent cells are removed, the growth medium is replaced. The cultures are incubated at 37 ° C in an atmosphere of 5% CO 2 . After 6 days, growth of heterogeneous cell populations is observed. Once the culture reaches 50% confluency, the monolayer is trypsinized and replanted into new plates with a density of 10-30 cells per 1 cm 2 in a growth medium additionally containing 10 μg / ml transferrin, 1 μg / ml insulin, 10ng / ml fibroblast growth factor - 2 and 8 U / ml heparin. After 7-10 days, dense colonies of small cells (7-10 microns in diameter) with a large number of mitoses are selected. The selected colonies are seeded in new plates with a density of 20 cells / cm 2 and grown to a state of pre-confluency. The medium is replaced every 2 days. Subsequent passages are made in the same mode. An increase in the seed dose or a change in the composition of the growth medium leads to the rapid accumulation of mature stroma cells in the culture.

Способ получения тканеинженерной конструкции характеризуется тем, что фибробласты получают из кожи фетусов 1-2 триместра беременности, кожи и слизистых оболочек взрослого человека, полученных в результате пластических операций или биопсий, липоаспиратов. Кожу отмывают в среде Хэнкса, содержащей антибиотик и антимикотик, измельчают и ферментативно дезагрегируют в 0,25% растворе трипсина в течение 40 минут в условиях СО2 инкубатора при температуре 37°С. Липоаспират ферментативно дезагрегируют аналогично. Суспензию клеток разводят 1:1 солевым раствором Хэнкса, центрифугируют в режиме 1000 × об./мин 5 минут и ресуспендируют в ростовой среде DMEM/F12, содержащей 10% эмбриональной телячьей сыворотки, 2 мМ глутамина. Суспензию высевают на пластиковые чашки Петри с диаметром 100 мм. Плотность посева первичной клеточной суспензии составляет 500-1000 клеток на 1 см2.The method of obtaining tissue engineering design is characterized in that fibroblasts are obtained from fetus skin of the 1-2 trimester of pregnancy, the skin and mucous membranes of an adult, obtained as a result of plastic surgeries or biopsies, lipoaspirates. The skin is washed in Hanks' medium containing an antibiotic and antimycotic, crushed and enzymatically disaggregated in a 0.25% trypsin solution for 40 minutes under conditions of a CO 2 incubator at a temperature of 37 ° C. Lipoaspirate is enzymatically disaggregated similarly. The cell suspension is diluted 1: 1 with Hanks saline, centrifuged at 1000 × rpm for 5 minutes and resuspended in DMEM / F12 growth medium containing 10% fetal calf serum, 2 mm glutamine. The suspension is plated on plastic Petri dishes with a diameter of 100 mm. The seeding density of the primary cell suspension is 500-1000 cells per 1 cm 2 .

Способ получения комбинированного трансплантата характеризуется тем, что матрица-носитель представляет собой субстрат с развитой поверхностью. Субстраты с развитой поверхностью (СРП) готовят заранее (за 3-5 дней), замачивая их в культуральной среде DMEM.A method of obtaining a combined graft is characterized in that the carrier matrix is a substrate with a developed surface. Developed surface substrates (PSA) are prepared in advance (3-5 days) by soaking them in a DMEM culture medium.

В качестве субстратов используют биоматериалы на основе коллагена или желатина, или деминерализованного костного матрикса.As substrates, biomaterials based on collagen or gelatin or demineralized bone matrix are used.

СРП помещают в 15-мл или 50-мл пробирки и наслаивают на них клеточную суспензию из расчета 5-10 млн клеток на 1 куб. см СРП. Субстраты при этом должны быть полностью покрыты культуральной средой. В среду добавляют аутологичную сыворотку крови пациента до 15-20% от общего объема.PSAs are placed in 15-ml or 50-ml tubes and a cell suspension is layered on them at the rate of 5-10 million cells per 1 cubic meter. see PSA. In this case, the substrates should be completely covered with the culture medium. Autologous blood serum of the patient is added on Wednesday to 15-20% of the total volume.

Крышки пробирок приоткрывают. Пробирки помещают в СО2-термостат и инкубируют при 37°С в атмосфере 5% углекислого газа в течение 12-24 ч. Затем СРП переносят в культуральные чашки и анализируют прикрепление клеток фазоконтрастным микроскопированием.The caps of the tubes are ajar. The tubes are placed in a CO 2 thermostat and incubated at 37 ° C in an atmosphere of 5% carbon dioxide for 12-24 hours. Then the PSA is transferred to culture dishes and the cell attachment is analyzed by phase contrast microscopy.

Субстраты с прикрепившимися клетками осторожно промывают в среде Хенкса (коллаген и деминерализованный костный матрикс непосредственно в чашках; желатин переносят в пробирки, разводят и отстаивают 5-10 минут, удаляя надосадок). Процедуру повторяют 2-3 раза.Substrates with attached cells are carefully washed in Hanks' medium (collagen and demineralized bone matrix directly in the dishes; gelatin is transferred to test tubes, diluted and settled for 5-10 minutes, removing the supernatant). The procedure is repeated 2-3 times.

При использовании ЯСК костного мозга или жировой ткани концентрацию клеток следует увеличить до максимума. Среда при прикреплении клеток не должна быть сильно закисленной. Для этого можно добавить раствор HEPES с рН 7,2-7,4 до финальной концентрации 25 мМ. После прикрепления клеток тканеинженерные конструкции можно инкубировать в культуральных чашках в культуральной среде DMEM с 10-20% аутологичной сыворотки крови пациента при стандартных условиях. Среду при этом следует регулярно (не реже, чем 2 раза в неделю) заменять.When using YSC bone marrow or adipose tissue, the concentration of cells should be increased to a maximum. The medium upon attachment of cells should not be strongly acidified. To do this, you can add a HEPES solution with a pH of 7.2-7.4 to a final concentration of 25 mM. After cell attachment, tissue engineering constructs can be incubated in culture dishes in DMEM culture medium with 10-20% autologous patient serum under standard conditions. At the same time, the medium should be regularly (at least 2 times a week) replaced.

Препараты, приготовленные на основе желатина, в отличие от других ИТП, могут использоваться как инъекционная форма и помещаться непосредственно в стерильные шприцы.Preparations based on gelatin, unlike other ITPs, can be used as an injection form and placed directly in sterile syringes.

Также получение тканеинженерной конструкции характеризуется тем, что носитель получают простым смешиванием всех его компонентов при температуре 0 - +4°С. При необходимости к основным компонентам носителя вносят матриксные белки, факторы роста, антибиотики и/или антисептики, причем количество добавок может варьироваться в зависимости от клинической или экспериментальной задачи и объема выходящего продукта, например в качестве матриксных белков могут быть использованы фибронектин и/или ламинин, и/или белок в концентрации от 0,1 до 100 мкг/мл, а предпочтительно от 1 до 5 мкг/мл, в качестве биологически активных веществ - факторы роста фибробластов и/или трансформирующий фактор роста α и β и/или фактор роста, выделяемый тромбоцитами, и/или фактор роста гепатоцитов в концентрациях от 1-300 нг/мл, а предпочтительно от 1 до 100 нг/мл, или иные, в качестве асептических средств может быть использован гентамицин в концентрации от 0,08 до 0,4 мг/мл геля, а предпочтительно от 0,1 до 0,2 мг/мл, и/или пенициллин (или его производные), стрептомицин (или его производные), любые другие антибиотики широкого спектра действия. По завершении процесса изготовления носителя в него вносят суспензию аллогенной или аутогенной клеточной культуры фибробластов, мононуклеаров костного мозга, мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток костного мозга, жировой ткани или иного происхождения.Also, the fabric engineering structure is characterized in that the carrier is obtained by simple mixing of all its components at a temperature of 0 - + 4 ° C. If necessary, matrix proteins, growth factors, antibiotics and / or antiseptics are added to the main components of the carrier, and the amount of additives may vary depending on the clinical or experimental task and the volume of the output product, for example, fibronectin and / or laminin can be used as matrix proteins, and / or protein in a concentration of from 0.1 to 100 μg / ml, and preferably from 1 to 5 μg / ml, as biologically active substances - fibroblast growth factors and / or transforming growth factor α and β and / or f growth factor secreted by platelets and / or hepatocyte growth factor in concentrations from 1-300 ng / ml, and preferably from 1 to 100 ng / ml, or others, gentamicin in a concentration of from 0.08 to can be used as aseptic agents 0.4 mg / ml gel, and preferably from 0.1 to 0.2 mg / ml, and / or penicillin (or its derivatives), streptomycin (or its derivatives), any other broad-spectrum antibiotics. Upon completion of the carrier manufacturing process, a suspension of an allogeneic or autogenous cell culture of fibroblasts, bone marrow mononuclear cells, multipotent mesenchymal stromal bone marrow cells, adipose tissue or other origin is introduced into it.

Пример 1.Example 1

Клеточная культура. Мы использовали в качестве клеточной культуры малодифференцированные стромальные клетки жировой ткани крыс линии Вистар. Образцы жировой ткани были забраны у 11 животных. Их забирали из области холки животного объемом 0,5 см3 и доставляли в лабораторию. Из них 10 образцов использованы были для аутотрансплантации, а материал от одного животного использовался для аллотрансплантации. Из образцов выделяли стромальную фракцию малодифференцированных клеток жировой ткани по стандартному протоколу.Cell culture. We used low-differentiated stromal adipose tissue from Wistar rats as a cell culture. Adipose tissue samples were taken from 11 animals. They were taken from the withers of an animal with a volume of 0.5 cm 3 and delivered to the laboratory. Of these, 10 samples were used for autotransplantation, and material from one animal was used for allotransplantation. The stromal fraction of poorly differentiated adipose tissue cells was isolated from the samples according to the standard protocol.

Мононуклеары получали из костного мозга. Образцы ткани были забраны у 5 животных и использовались для аллотрансплантации. Фибробласты выделяли из кожи крыс. Из них пять образцов было использовано для аллотрансплантации и пять для аутотрансплантации.Mononuclear cells were obtained from bone marrow. Tissue samples were taken from 5 animals and used for allotransplantation. Fibroblasts were isolated from rat skin. Of these, five samples were used for allotransplantation and five for autotransplantation.

С целью обнаружения трансплантируемых клеток в окружающих тканях клетки были помечены BrdU.In order to detect transplantable cells in the surrounding tissues, the cells were labeled with BrdU.

Матрица-носитель. В качестве матрицы мы использовали желатиновую губку «Спонгостан» (Johnson& Johnson, Inc.), измельченную на гомогенизаторе Silent Crasher M при 15000 оборотов в минуту в течение 5 мин. Размер частиц составлял от 70 до 150 мкм в виде тонких, до 3 мкм в толщину, волнистых структур.Carrier matrix. As a matrix, we used the Spongostan gelatin sponge (Johnson & Johnson, Inc.), crushed on a Silent Crasher M homogenizer at 15,000 rpm for 5 minutes. The particle size ranged from 70 to 150 microns in the form of thin, up to 3 microns in thickness, wavy structures.

Комбинированный клеточный трансплантат. Полученную после гомогенизации желатиновой губки взвесь частиц соединяли с клеточными культурами из расчета 5х106 на мл и инкубировали в течение часа в CO2-инкубаторе, после чего производили отмывку от питательной среды и упаковку в стерильных условиях в инсулиновые шприцы по 300 мкл. Таким образом, было получено три вида трансплантата, содержащих мезенхимальные стромальные клетки, мононуклеары костного мозга и фибробласты.Combined cell transplant. A suspension of particles obtained after homogenization of the gelatin sponge was combined with cell cultures at a rate of 5 × 106 per ml and incubated for one hour in a CO 2 incubator, after which they were washed from the culture medium and packed under sterile conditions in 300 μl insulin syringes. Thus, three types of transplant were obtained, containing mesenchymal stromal cells, bone marrow mononuclear cells and fibroblasts.

Тест на выживаемость. Для определения теста на выживаемость клеток в составе тканеинженерной конструкции при прохождении через стандартные иглы от шприцов Луер 0,6 мм в диаметре и иглу инсулинового шприца (0,3 мм) мы использовали методику подсчета живых клеток до прохождения через иглу и после нее.Survival test. To determine the cell survival test as part of a tissue-engineering construct when passing through standard needles from Luer syringes of 0.6 mm in diameter and an insulin syringe needle (0.3 mm), we used a technique for counting living cells before passing through and after the needle.

Экспериментальное исследование.Experimental study.

Эксперимент проводили на 43 крысах-самках линии Вистар средней массой тела 250 грамм. Животные были разделены на 3 группы (контрольную, сравнения и основную). Вывод из эксперимента животных производился в соответствии с Международной конвенцией о защите животных путем передозировки препарата для наркоза (Золетил-50) на 5-6-е, 12-21-е и 27-35-е сутки после парауретрального введения трансплантата или только его матрикса (без клеточного компонента) в мочеполовую и тазовую диафрагмы между влагалищем и уретрой.The experiment was performed on 43 female Wistar rats with an average body weight of 250 grams. Animals were divided into 3 groups (control, comparisons and main). The conclusion from the experiment of animals was carried out in accordance with the International Convention for the Protection of Animals by overdosing an anesthetic drug (Zoetil-50) on days 5-6, 12-21, and 27-35 after paraurethral administration of the transplant or only its matrix (without cellular component) into the urogenital and pelvic diaphragms between the vagina and urethra.

В контрольной группе (10 животных) крысам вводили только матрикс трансплантата без его клеточного компонента, из них 3-м - методом парауретральной инъекции инсулиновым шприцем (результат изучали морфологически после забоя животных на 5-е сутки) и 7-и - парауретрально через небольшой разрез кожи слева между влагалищем и уретрой. Морфологическое исследование проводили на 14-е (3 животных) и 35-е сутки (4 животных).In the control group (10 animals), the rats were only given the transplant matrix without its cellular component, of which the 3rd was administered by paraurethral injection with an insulin syringe (the result was studied morphologically after slaughtering the animals on the 5th day) and 7th - paraurethrally through a small incision skin on the left between the vagina and urethra. Morphological research was carried out on the 14th (3 animals) and 35th day (4 animals).

В группе сравнения (20 животных) крысам производили парауретральную инъекцию клеточного аллотрансплантата. Морфологическое исследование проводили после забоя животных на 6, 21-е и 30-е сутки.In the comparison group (20 animals), rats received a paraurethral injection of a cell allograft. Morphological research was carried out after slaughter of animals on the 6th, 21st and 30th days.

В основной группе (13 животных) парауретрально инъецировали клеточный аутотрансплантат, а морфологическое исследование проводили после забоя животных на 5, 12-е и 27-е сутки.In the main group (13 animals), a cell autograft was paraurethrally injected, and a morphological study was performed after the animals were slaughtered on the 5th, 12th and 27th days.

Методы морфологического исследования.Methods of morphological research.

Иссеченные участки парауретральной ткани, включающие уретру и стенку влагалища, размерами 0,5-1×0,3-0,5×0,2-0,5 см, по общепринятой технологии фиксировали в 10%-ном нейтральном формалине, обезвоживали в спиртах и заливали в парафин. Изготавливали тестовые гистологические срезы толщиной 4-5 мкм и окрашивали их гематоксилином и эозином. С учетом результатов изучения этих срезов ориентировали парафиновые блоки так, чтобы просвет уретры оказывался перпендикулярным срезу. Далее последовательно изучали окрашенные гематоксилином и эозином ступенчатые срезы до достижения в гистологических препаратах парауретральных тканей в области введения матрикса или трансплантатов. На этом же уровне ориентированных блоков изготавливали не менее 10 срезов для гистологического (окраски гематоксилином и эозином, пикрофуксином по Ван Гизону), иммуноморфологического (выявление антигена Ki-67, коллагена I и III типов) и морфометрического исследований.Excised sections of paraurethral tissue, including the urethra and the vaginal wall, 0.5-1 × 0.3-0.5 × 0.2-0.5 cm in size, were fixed in conventional formalin in 10% neutral formalin, dehydrated in alcohols and poured into paraffin. Test histological sections 4-5 μm thick were made and stained with hematoxylin and eosin. Based on the results of the study of these sections, the paraffin blocks were oriented so that the lumen of the urethra turned out to be perpendicular to the section. Next, step sections stained with hematoxylin and eosin were studied sequentially until paraurethral tissues were reached in histological preparations in the area of matrix or transplant administration. At the same level of oriented blocks, at least 10 sections were made for histological (staining with hematoxylin and eosin, van Gieson picrofuxin), immunomorphological (detecting Ki-67 antigen, type I and III collagen) and morphometric studies.

Для иммуноморфологического (иммунопероксидазного) исследования гистологические срезы помещали на покрытые адгезивом (APES-ацетон) предметные стекла. Эндогенную пероксидазу в депарафинированных срезах блокировали 3%-ной перекисью водорода. Демаскировку антигенов производили по стандартной схеме, в течение 10-30 мин в СВЧ-печи в 0,1 М растворе нитратного буфера (pH 6,0). Использовали мышиные моноклональные антитела к коллагену I типа (Abcam, UK), коллагену III типа (клон HWD 1.1, Bio Genex, USA) и белку Ki-67 (Novocastra, UK). Ядерный негистоновый белок Ki-67 экспрессируется только в фазах G1, S, G2 и М клеточного цикла и является маркером пролиферирующих клеток. После инкубации срезов с первичными антителами (рабочее разведение антисывороток - 1:100-300, время инкубации - 45-60 мин при температуре 37С°) их обрабатывали универсальными вторичными биотилинизированными лошадиными антителами (Novocastra, UK). Для последующей визуализации результата реакции связывания антигена с антителом использовали стрептавидин-пероксидазный комплекс и раствор DAB (Novocastra, UK, BD Pharmingen, USA). Конечный продукт реакции представляет собой мелкие коричневатые гранулы, окрашивающие ядра клеток (для антигена Ki-67) и коллагеновые волокна I или III типов. После проведения иммунопероксидазной реакции гистологические препараты докрашивали гематоксилином, изучали и фотографировали, используя световой микроскоп DM-LB («Leica», Germany) с видеокамерой JVC и компьютером Pentium 4.For immunomorphological (immunoperoxidase) studies, histological sections were placed on adhesive-coated (APES-acetone) slides. Endogenous peroxidase in dewaxed sections was blocked with 3% hydrogen peroxide. The antigens were unmasked according to the standard scheme, for 10-30 min in a microwave oven in a 0.1 M solution of nitrate buffer (pH 6.0). Used mouse monoclonal antibodies to type I collagen (Abcam, UK), type III collagen (clone HWD 1.1, Bio Genex, USA) and Ki-67 protein (Novocastra, UK). The nuclear non-histone protein Ki-67 is expressed only in the phases G1, S, G2 and M of the cell cycle and is a marker of proliferating cells. After incubation of sections with primary antibodies (working dilution of antisera - 1: 100-300, incubation time - 45-60 minutes at 37 ° C) they were treated with universal secondary biotilinized horse antibodies (Novocastra, UK). For subsequent visualization of the result of the antigen-antibody binding reaction, a streptavidin-peroxidase complex and a DAB solution (Novocastra, UK, BD Pharmingen, USA) were used. The final reaction product consists of small brownish granules staining cell nuclei (for Ki-67 antigen) and type I or III collagen fibers. After the immunoperoxidase reaction, the histological preparations were stained with hematoxylin, studied and photographed using a DM-LB light microscope (Leica, Germany) with a JVC video camera and a Pentium 4 computer.

Проводили общепринятые отрицательные и положительные контрольные процедуры на используемые реагенты и ткани при обработке параллельных срезов. Отрицательный контроль заключался в проведении реакции с исключением первичных (специфических) антител путем их замены неиммунным реактивом (бычьей сывороткой), а положительный - в использовании гистологических препаратов рака молочной железы.Conducted generally accepted negative and positive control procedures for the reagents and tissues used in the processing of parallel sections. A negative control consisted in carrying out a reaction with the exception of primary (specific) antibodies by replacing them with an non-immune reagent (bovine serum), and a positive one in the use of histological preparations of breast cancer.

Морфометрически в парауретральной ткани в области введения матрикса или трансплантатов подсчитывали соотношение количества клеток с экспрессией в их ядрах антигена Ki-67 к числу клеток с неокрашенными ядрами (результат выражали в процентах). Подсчет клеток производили в каждом гистологическом срезе, не менее чем в 20 полях зрения, при увеличении микроскопа - ×400 (объектив - ×40, окуляр - ×10). Статистическую обработку материала проводили, вычисляя среднюю величину показателя, среднее квадратичное отклонение, ошибку средней. Сравнивали достоверность различий показателей между группами наблюдений с помощью критерия Стьюдента. Различия считались достоверными при 5% уровне значимости (р<0,05) по таблице Стьюдента.The ratio of the number of cells with the expression of the Ki-67 antigen to the number of cells with unpainted nuclei in their nuclei was calculated morphometrically in paraurethral tissue in the area of matrix or transplant administration (the result was expressed as a percentage). Cell counting was performed in each histological section, in at least 20 fields of view, with a magnification of the microscope × 400 (lens × 40, eyepiece × 10). Statistical processing of the material was carried out, calculating the average value of the indicator, the standard deviation, the error of the mean. The significance of differences in the indicators between the groups of observations was compared using Student's criterion. The differences were considered significant at a 5% significance level (p <0.05) according to student table.

Результаты и обсуждение.Results and discussion.

Микроскопия комбинированного клеточного трансплантата. При фазово-контрастной микроскопии тканеинженерной конструкции в жидкой среде было отмечено, что большая часть клеток концентрировалась на частицах желатинового носителя от 5 до 50 единиц на частицу в виде одиночных клеток или их скоплений.Microscopy of a combined cell transplant. During phase-contrast microscopy of the tissue engineering construct in a liquid medium, it was noted that most of the cells were concentrated on particles of a gelatinous carrier from 5 to 50 units per particle in the form of single cells or their clusters.

Тест на выживаемость. В результате проведенного теста до 97% живых клеток сохранялось при прохождении через иглу 0,6 мм в диаметре и 93% через иглу 0,3 мм в диаметре (инсулиновый шприц).Survival test. As a result of the test, up to 97% of the living cells were preserved when passing through a needle 0.6 mm in diameter and 93% through a needle 0.3 mm in diameter (insulin syringe).

Результаты эксперимента.The results of the experiment.

1. 5-6-е сутки.1.5-6th day.

В наблюдениях контрольной группы (на 5-е сутки) в области инъекции бесклеточного матрикса сохранялись мелкие очаги кровоизлияний с умеренной лимфо- и макрофагальной инфильтрацией с примесью нейтрофильных лейкоцитов. В таких участках выявлялись фрагменты инъецированного матрикса в виде комплексов эозинофильных структур, среди которых встречались единичные фибробластоподобные клетки, лимфоциты и макрофаги. Отдельные сосуды были расширены и полнокровны. Пролиферативная активность клеток соединительной ткани и воспалительного инфильтрата в участках повреждения была минимальна, антиген Ki-67 экспрессировали ядра 6,7±1,3% клеток.In the observations of the control group (on the 5th day), small foci of hemorrhage with moderate lymph and macrophage infiltration mixed with neutrophilic leukocytes remained in the area of injection of the acellular matrix. In such areas fragments of the injected matrix were detected in the form of complexes of eosinophilic structures, among which there were single fibroblast-like cells, lymphocytes and macrophages. Separate vessels were dilated and full-blooded. The proliferative activity of connective tissue cells and inflammatory infiltrate at the lesion sites was minimal; nuclei of 6.7 ± 1.3% of the cells expressed Ki-67 antigen.

В отличие от контроля в наблюдениях группы сравнения (6-е сутки после инъекции клеточного аллогенного трансплантата) были резко выражены микроциркуляторные нарушения в виде расширенных полнокровных сосудов и отека ткани вокруг аллотрансплантата. Последний выявлялся в виде компактно расположенных эозинофильных структур с массивной инфильтрацией группами клеток с умеренно полиморфными округлыми ядрами, а также лимфоцитами, макрофагами и фибробластоподобными клетками. Была выражена перифокальная клеточная инфильтрация. В составе инфильтрата, наряду с макрофагами, лимфоцитами и нейтрофильными лейкоцитами, выделялись единичные лаброциты и группы эозинофильных лейкоцитов. Вокруг аллотрансплантата наблюдались активация фибробластов и повышенное число расширенных полнокровных капилляров. Антиген Ki-67 экспрессировали ядра 11,4±2,2% клеток соединительной ткани, стенок сосудов и инфильтрата в участках, перифокальных аллотрансплантату, а также клеток, локализованных среди частиц его матрикса.In contrast to the control, in the observations of the comparison group (the 6th day after the injection of an allogeneic cell transplant), microcirculatory disturbances in the form of dilated full-blood vessels and swelling of the tissue around the allograft were pronounced. The latter was detected in the form of compactly located eosinophilic structures with massive infiltration by groups of cells with moderately polymorphic rounded nuclei, as well as lymphocytes, macrophages and fibroblast-like cells. Perifocal cell infiltration was expressed. In the composition of the infiltrate, along with macrophages, lymphocytes and neutrophilic leukocytes, isolated labrocytes and groups of eosinophilic leukocytes were distinguished. Around the allograft, fibroblast activation and an increased number of dilated full-blooded capillaries were observed. Ki-67 antigen was expressed by nuclei of 11.4 ± 2.2% of connective tissue cells, vascular walls and infiltrate in areas perifocal to the allograft, as well as cells localized among particles of its matrix.

В наблюдениях основной группы (5-е сутки после инъекции клеточного аутологичного трансплантата) микроциркуляторные нарушения и степень клеточной инфильтрации были сходны с выявленными в группе сравнения, но менее выражены. Морфология клеточного и матриксного компонентов аутотрансплантата не отличалась от аллогенного. Вокруг аутотрансплантата формировалась грануляционная ткань с множеством новообразованных капилляров. Пролиферативная активность клеток в составе аутотрансплантата и окружающей его соединительной ткани, включая клетки инфильтрата, была значительно выше, чем в наблюдениях группы сравнения. Экспрессировали антиген Ki-67 ядра 33,5±6,9% таких клеток.In the observations of the main group (5th day after the injection of the autologous cell transplant), microcirculatory disorders and the degree of cell infiltration were similar to those found in the comparison group, but less pronounced. The morphology of the cellular and matrix components of the autograft did not differ from the allogeneic. Around the autograft a granulation tissue was formed with many newly formed capillaries. The proliferative activity of cells in the autograft and surrounding connective tissue, including infiltrate cells, was significantly higher than in the observations of the comparison group. Expressed the Ki-67 antigen of the nucleus of 33.5 ± 6.9% of such cells.

Таким образом, в отличие от воздействия на ткани изолированного бесклеточного матрикса трансплантата, которое носило травматический характер, алло- и аутотрансплантаты модулировали локальную активность различных клеточных популяций, причем, по-видимому, клетки трансплантатов сохраняли свою жизнеспособность. Уже на 5-6-е сутки введение аллотрансплантата приводило к повышению в 1,7 раз (по сравнению с контролем) пролиферативной активности клеток соединительной ткани, перифокальной к трансплантату, наряду с выраженной, возможно, иммунной реакцией на его аллогенный клеточный компонент. Морфология клеточного и матриксного компонентов аутотрансплантата не отличалась от аллогенного, но пролиферативная активность клеток аутотрансплантата и окружающей его соединительной ткани была в 3,4 раза выше, чем при аллотрансплантации. При этом микроциркуляторная и иммунная реакции на аутотрансплантат были менее выражены. Каких-либо особенностей в тканевом распределении коллагена I и III типов не отмечалось, но они выявлялись среди фрагментов матрикса алло- и аутотрансплантатов, что косвенно указывает на синтетическую активность клеток трансплантатов.Thus, in contrast to the impact on the tissue of an isolated acellular matrix transplant, which was traumatic in nature, allo and autografts modulated the local activity of various cell populations, and, apparently, the graft cells remained viable. Already on the 5-6th day, the introduction of an allograft led to a 1.7-fold increase (compared with the control) in the proliferative activity of connective tissue cells perifocal to the graft, along with a pronounced, possibly, immune response to its allogeneic cellular component. The morphology of the cellular and matrix components of the autograft did not differ from the allogeneic, but the proliferative activity of the cells of the autograft and the surrounding connective tissue was 3.4 times higher than with allograft. At the same time, microcirculatory and immune responses to the autograft were less pronounced. There were no specific features in the tissue distribution of type I and III collagen, but they were revealed among the matrix fragments of allo and autografts, which indirectly indicates the synthetic activity of the graft cells.

2. 12-21-е сутки эксперимента.2. 12-21th day of the experiment.

В наблюдениях контрольной группы (на 14-е сутки эксперимента) микроциркуляторные нарушения и воспалительные изменения не отмечались. Лишь в 2-х случаях из 3-х выявлялись небольшие периваскулярные лимфо- и макрофагальные инфильтраты. Во всех наблюдениях было характерно формирование в области травмы очагов склероза со слабо выраженной лимфо- и макрофагальной инфильтрацией и единичными лаброцитами. Часть макрофагов инфильтрата содержали гемосидерин. Мелкие фрагменты введенного матрикса, причем без какой-либо клеточной реакции, были обнаружены только в 1-м из 3-х случаев. Пролиферативная активность клеток соединительной ткани и инфильтрата в очагах склероза была низкой. Экспрессировали антиген Ki-67 ядра 2,0±1,7% клеток. Заметных изменений в распределении коллагена I и III типов не выявлялось, кроме их накопления в очагах склероза.In the observations of the control group (on the 14th day of the experiment), microcirculatory disturbances and inflammatory changes were not observed. Only in 2 cases out of 3 revealed small perivascular lymph and macrophage infiltrates. In all the observations, the formation of foci of sclerosis in the area of the injury with mild lymph and macrophage infiltration and single mast cells was characteristic. Some macrophages of the infiltrate contained hemosiderin. Small fragments of the introduced matrix, and without any cellular reaction, were found only in 1 of 3 cases. The proliferative activity of connective tissue cells and infiltrate in the foci of sclerosis was low. The core antigen Ki-67 was expressed 2.0 ± 1.7% of the cells. Noticeable changes in the distribution of collagen of types I and III were not detected, except for their accumulation in the foci of sclerosis.

В наблюдениях группы сравнения (на 21-е сутки эксперимента) превалировали пролиферативные процессы в перифокальных к аллотрансплантату участках соединительной ткани и продуктивные клеточные реакции. Микроциркуляторные нарушения были не выражены. В сохранившихся фрагментах аллотрансплантата выявлялись, наряду с матриксом, группы полиморфных клеток с базофильными ядрами, лимфоциты, макрофаги и фибробластоподобные клетки. Вокруг аллотрансплантата разрасталась грануляционная ткань, инфильтрированная лимфоцитами и макрофагами с примесью лаброцитов. Группы макрофагов содержали гемосидерин. Аналогичные инфильтраты отмечались вокруг сосудов и на расстоянии от аллотрансплантата. Пролиферативная активность клеток аллотрансплантата была высокой так же, как и клеток окружающей его грануляционной ткани. Экспрессировали антиген Ki-67 ядра 23,3±5,8% клеток. По периферии аллотрансплантата и в перифокальных к нему участках соединительной ткани было выражено накопление коллагена как I, так и III типов. Положительная реакция на эти типы коллагена цитоплазмы и клеточной мембраны части клеток, локализованных между фрагментами матрикса аллотрансплантата, указывала на возможность их синтеза не только клетками местных тканей, но и введенными аллогенными клетками.In the observations of the comparison group (on the 21st day of the experiment), proliferative processes prevailed in the areas of the connective tissue perifocal to the allograft and productive cellular reactions. Microcirculatory disturbances were not expressed. In the preserved allograft fragments, along with the matrix, groups of polymorphic cells with basophilic nuclei, lymphocytes, macrophages and fibroblast-like cells were detected. Around the allograft, granulation tissue infiltrated by lymphocytes and macrophages with an admixture of labocytes grew. Macrophage groups contained hemosiderin. Similar infiltrates were observed around the vessels and at a distance from the allograft. The proliferative activity of allograft cells was as high as the cells of the surrounding granulation tissue. Expressed the Ki-67 antigen of the nucleus of 23.3 ± 5.8% of the cells. The accumulation of collagen of both types I and III was expressed on the periphery of the allograft and in the peripheral areas of the connective tissue. A positive reaction to these types of collagen of the cytoplasm and the cell membrane of a part of the cells localized between fragments of the allograft matrix indicated the possibility of their synthesis not only by local tissue cells, but also introduced by allogeneic cells.

В наблюдениях основной группы (на 12-е сутки эксперимента) преобладали пролиферативные изменения как со стороны клеток аутотрансплантата, так и окружающей его соединительной ткани. Сохранившиеся фрагменты аутотрансплантата были окружены множеством новообразованных расширенных сосудов. Элементы матрикса аутотрансплантата были разделены плотным клеточным инфильтратом, представленным умеренно полиморфными клетками с ядрами округлой, реже вытянутой формы. Эти клетки были морфологически сходны либо с лимфоцитами и моноцитами, либо с фибробластами и их скопления простирались далеко за пределы границ сохранившихся фрагментов матрикса аутотрансплантата. Перифокально к аутотрансплантату отмечалось выраженное разрастание грануляционной ткани. Лаброциты, в отличие от наблюдений группы сравнения, выявлялись редко. Экспрессировали антиген Ki-67 ядра 38,7±4,1% клеток. Так же, как и в группе сравнения, было выражено накопление коллагена I и III типов по периферии аутотрансплантата и в перифокальных к нему участках соединительной ткани. Положительная реакция на эти типы коллагена цитоплазмы и клеточной мембраны части клеток, локализованных между фрагментами матрикса аутотрансплантата, указывала на возможность их синтеза введенными аутологичными клетками.In the observations of the main group (on the 12th day of the experiment) proliferative changes predominated both from the side of the autograft cells and from the surrounding connective tissue. The surviving fragments of the autograft were surrounded by many newly formed dilated vessels. Elements of the autograft matrix were separated by a dense cell infiltrate, represented by moderately polymorphic cells with round, less extended nuclei. These cells were morphologically similar either to lymphocytes and monocytes, or to fibroblasts, and their clusters extended far beyond the boundaries of the preserved fragments of the autograft matrix. Peripheral to the autograft there was a marked proliferation of granulation tissue. Lymphocytes, in contrast to the observations of the comparison group, were rarely detected. The core antigen Ki-67 was expressed in 38.7 ± 4.1% of the cells. As in the comparison group, the accumulation of type I and III collagen was expressed along the periphery of the autograft and in the regions of the connective tissue perifocal to it. A positive reaction to these types of collagen of the cytoplasm and cell membrane of a part of the cells localized between fragments of the autograft matrix indicated the possibility of their synthesis by introduced autologous cells.

Таким образом, на 12-21-е сутки эксперимента отмечалась повышенная пролиферативная активность клеток алло- и особенно (в 1,7 раз выше) аутотрансплантатов, а также окружающей их соединительной ткани. Вокруг трансплантатов разрасталась грануляционная ткань, причем для аллотрансплантатов была характерна ее лимфо- и макрофагальная инфильтрация с примесью лаброцитов и сходные по клеточному составу периваскулярные инфильтраты. Отмечалось накопление коллагена I и III типов, преимущественно перифокально к алло- и аутотрансплантатам и между фрагментами их матрикса. Положительная реакция на эти типы коллагена цитоплазмы и клеточной мембраны части клеток, локализованных между фрагментами матрикса аутотрансплантата, указывала на возможность их синтеза введенными алло - и аутологичными клетками.Thus, on the 12-21st day of the experiment, an increased proliferative activity of allo- and especially (1.7 times higher) cells of autografts, as well as of the connective tissue surrounding them, was noted. Around the grafts, granulation tissue grew, and allografts were characterized by its lympho- and macrophage infiltration mixed with labrocytes and perivascular infiltrates similar in cellular composition. An accumulation of type I and type III collagen was noted, mainly perifocal to allo and autografts and between fragments of their matrix. A positive reaction to these types of collagen of the cytoplasm and the cell membrane of a part of cells localized between fragments of the autograft matrix indicated the possibility of their synthesis by introduced allo - and autologous cells.

3. 27-35-е сутки эксперимента.3.27-35th day of the experiment.

В наблюдениях контрольной группы (на 35 сутки эксперимента) в парауретральной ткани выявлялись лишь единичные мелкие очаги склероза, местами с группами сидерофагов. Элементы трансплантированного матрикса не обнаруживались. Просвет уретры по своей ширине и форме не менялся. Пролиферативная активность клеток парауретральной соединительной ткани достоверно не отличалась от показателя, отмеченного для 14-и суток эксперимента в наблюдениях контрольной группы. Экспрессировали антиген Ki-67 ядра 1,8±0,6% клеток. Распределение коллагена I и III типов также соответствовало описанному для наблюдений той же контрольной группы.In the observations of the control group (on the 35th day of the experiment), only single small foci of sclerosis were detected in the paraurethral tissue, sometimes with groups of siderophages. Elements of the transplanted matrix were not detected. The lumen of the urethra in its width and shape did not change. The proliferative activity of the cells of the paraurethral connective tissue did not significantly differ from the indicator observed for the 14th day of the experiment in the observations of the control group. The core antigen Ki-67 was expressed 1.8 ± 0.6% of the cells. The distribution of type I and type III collagen also corresponded to that described for observations of the same control group.

В наблюдениях группы сравнения (на 30 сутки эксперимента) было характерно очаговое избыточное разрастание парауретральной соединительной ткани, что приводило к сдавлению и сужению просвета уретры. На месте аллотрансплантатов, клеточный и матриксный компоненты которых уже не визуализировались, среди очагов рубцовой ткани с незначительной лимфо- и макрофагальной, иногда с примесью нейтрофильных лейкоцитов, инфильтрацией выявлялись группы тесно расположенных и расширенных тонкостенных сосудов. В таких участках накапливался коллаген I и III типов. Отмечались также периваскулярные лимфо- и макрофагальные инфильтраты. Пролиферативная активность клеток соединительной ткани в очагах склероза была низкой. Экспрессировали антиген Ki-67 ядра 3,8±1,5% клеток.In the observations of the comparison group (on the 30th day of the experiment), focal excess growth of the paraurethral connective tissue was characteristic, which led to compression and narrowing of the urethral lumen. In place of allografts, the cellular and matrix components of which were no longer visualized, among foci of scar tissue with slight lymph and macrophage, sometimes with an admixture of neutrophilic leukocytes, infiltration revealed groups of closely spaced and dilated thin-walled vessels. In such areas, collagen of types I and III accumulated. Perivascular lymph and macrophage infiltrates were also noted. The proliferative activity of connective tissue cells in the foci of sclerosis was low. The core antigen Ki-67 was expressed 3.8 ± 1.5% of the cells.

В наблюдениях основной группы (на 27 сутки эксперимента) выявлялись сходные группе сравнения, но более выраженные изменения. Просвет уретры был резко сужен за счет сдавления увеличенным объемом парауретральной соединительной ткани, богатой сосудами. Выраженность лимфо- и макрофагальной инфильтрации была меньшей, чем в группе сравнения. Кроме того, среди очагов зрелой (рубцовой) соединительной ткани выявлялись группы липоцитов или поперечно-полосатых миоцитов в сочетании с множественными новообразованными мелкими сосудами. Нельзя исключить, что эти участки жировой и мышечной ткани - результат некоторых вариантов дифференцировки трансплантированных аутологичных клеток, но, возможно, такие клетки имеют и местное происхождение. Одновременно со зрелой соединительной тканью встречались очаги грануляционной ткани с активным неоангиогенезом. Пролиферативная активность клеток была различной в фокусах рубцовой и грануляционной ткани. Так, экспрессировали антиген Ki-67 ядра 1,3±0,2% клеток рубцовой ткани, но 15,5±3,7% - грануляционной ткани (в т.ч. с включениями групп липоцитов и миоцитов). Накопление коллагена I и III типов было особенно выражено в рубцовой ткани и вокруг конгломератов расширенных сосудов на месте аутотрансплантатов.In observations of the main group (on the 27th day of the experiment) similar to the comparison group, but more pronounced changes were revealed. The lumen of the urethra was sharply narrowed due to compression by an increased volume of paraurethral connective tissue, rich in blood vessels. The severity of lymph and macrophage infiltration was less than in the comparison group. In addition, among foci of mature (scar) connective tissue, groups of lipocytes or striated myocytes were detected in combination with multiple newly formed small vessels. It cannot be ruled out that these areas of adipose and muscle tissue are the result of certain variants of differentiation of transplanted autologous cells, but perhaps such cells are of local origin. Along with mature connective tissue, foci of granulation tissue with active neoangiogenesis were encountered. The proliferative activity of cells was different in the foci of scar and granulation tissue. So, the Ki-67 antigen of the nucleus was expressed in 1.3 ± 0.2% of the cells of the scar tissue, but 15.5 ± 3.7% of the granulation tissue (including those with the inclusion of groups of lipocytes and myocytes). The accumulation of type I and type III collagen was especially pronounced in scar tissue and around conglomerates of dilated vessels at the site of autografts.

Таким образом, на 27-35-е сутки эксперимента, в отличие от контрольных наблюдений, в группах сравнения и основной выявлялось выраженное очаговое избыточное разрастание соединительной ткани, приводящее к сдавливанию и сужению просвета уретры. На месте алло- и аутотрансплантатов, компоненты которых уже не определялись, формировались очаги рубцовой ткани, богатые коллагеном I и III типов, с конгломератами расширенных тонкостенных сосудов. В наблюдениях с аллотрансплантатами сохранялись очаговые лимфо- и макрофагальные, нередко периваскулярные инфильтраты, а с аутотрансплантатами выявлялись очаги грануляционной ткани с активным неоангиогенезом, группами липоцитов и поперечно-полосатых миоцитов. Последнее может свидетельствовать о различной дифференцировке трансплантированных аутологичных клеток.Thus, on the 27-35th day of the experiment, in contrast to the control observations, in the comparison groups and the main group, a pronounced focal excessive growth of connective tissue was revealed, leading to compression and narrowing of the urethral lumen. In place of allo and autografts, the components of which were no longer determined, foci of scar tissue rich in type I and III collagen were formed, with conglomerates of dilated thin-walled vessels. In observations with allografts, focal lympho- and macrophage, often perivascular infiltrates remained, and with autografts foci of granulation tissue with active neoangiogenesis, groups of lipocytes and striated myocytes were detected. The latter may indicate different differentiation of transplanted autologous cells.

Таким образом, разработанный комбинированный трансплантат на основе клеток и матрицы-носителя сохраняет свои биологические и физические свойства после введения без значительной потери функционально активных клеточных единиц.Thus, the developed combined graft based on cells and a carrier matrix retains its biological and physical properties after administration without significant loss of functionally active cell units.

Проведенное экспериментально-морфологическое исследование результатов трансплантации в парауретральные ткани 43 крысам-самкам инъекционного комбинированного клеточного трансплантата, содержащего аллогенные и аутологичные клетки, показало, что клетки трансплантатов, особенно аутологичные, оказывают выраженное активирующее влияние на пролиферацию местных клеточных популяций соединительной ткани и, по-видимому, длительно, до 20 и более суток, сохраняют свою жизнеспособность, пролиферативную и синтетическую активность. Микроциркуляторная и иммунная реакции на аутотрансплантат выражены значительно слабее, чем на аллотрансплантат. При трансплантации аутологичных клеток выявляются очаги грануляционной ткани с активным неоангиогенезом, группами липоцитов и поперечно-полосатых миоцитов. Последнее может свидетельствовать о различной дифференцировке трансплантированных аутологичных клеток или влиянии аутотрансплантата на пролиферацию и дифференцировку местных клеток-предшественников разных линий. В исходе эксперимента, на 27-35-е сутки, наблюдается выраженное очаговое разрастание соединительной ткани в области введения как алло-, так и аутотрансплантатов.An experimental morphological study of the results of transplantation into paraurethral tissues of 43 female rats of an injection combined cell transplant containing allogeneic and autologous cells showed that transplant cells, especially autologous ones, have a pronounced activating effect on the proliferation of local cell populations of connective tissue and, apparently , for a long time, up to 20 days or more, retain their viability, proliferative and synthetic activity. Microcirculatory and immune responses to an autograft are much less pronounced than to an allograft. Autologous cell transplantation reveals foci of granulation tissue with active neoangiogenesis, groups of lipocytes and striated myocytes. The latter may indicate different differentiation of transplanted autologous cells or the effect of an autograft on the proliferation and differentiation of local progenitor cells of different lines. In the outcome of the experiment, on the 27-35th day, there is a pronounced focal growth of connective tissue in the area of administration of both allo and autografts.

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003

Claims (6)

1. Комбинированный трансплантат для восстановления дефектов соединительной ткани, характеризующийся тем, что содержит клеточные культуры мононуклеаров костного мозга или мультипатентных мезенхимальных стромальных клеток или фибробластов человека и матрицу-носитель, полученный смешиванием указанных компонентов, при этом на субстрат наслаивают клеточную суспензию из аллогенной или аутогенной клеточной культуры из расчета 5-10 млн. клеток на 1 см3, субстраты с прикрепившимися клетками промывают в среде Хенкса.1. A combined graft for restoration of defects in connective tissue, characterized in that it contains cell cultures of bone marrow mononuclear cells or multipatent mesenchymal stromal cells or human fibroblasts and a carrier matrix obtained by mixing these components, while the cell suspension is layered on the substrate from an allogeneic or autogenic cell cultures at the rate of 5-10 million cells per 1 cm 3 , substrates with attached cells are washed in Hanks medium. 2. Комбинированный трансплантат по п.1, где матрица-носитель выполнена в форме геля, измельченной губки, пленки и трехмерной конструкции, соответствующей дефекту соединительной ткани.2. The combined graft according to claim 1, where the carrier matrix is made in the form of a gel, a crushed sponge, a film and a three-dimensional structure corresponding to a defect in connective tissue. 3. Комбинированный трансплантат по п.1, где матрица-носитель дополнительно включает антисептики, выбранные из группы: ионы серебра, меди, золота и антибиотики широкого спектра действия.3. The combined graft according to claim 1, where the carrier matrix further includes antiseptics selected from the group: silver, copper, gold ions and broad-spectrum antibiotics. 4. Комбинированный трансплантат по п.1, где источником мононуклеаров является взвесь костного мозга, полученная путем пункции заднего или переднего гребня подвздошной кости или грудины, в том числе при оперативных вмешательствах.4. The combined graft according to claim 1, where the source of mononuclear cells is a suspension of bone marrow obtained by puncture of the posterior or anterior crest of the ilium or sternum, including during surgical interventions. 5. Комбинированный трансплантат по п.1, где мультипатентные мезенхимальные стромальные клетки костного мозга или жировой ткани получены из аутологичного или донорского материала.5. The combined transplant according to claim 1, where the multipatent mesenchymal stromal cells of bone marrow or adipose tissue are obtained from autologous or donor material. 6. Способ получения комбинированного трансплантата для восстановления дефектов соединительной ткани по п.1, характеризующийся тем, что клеточную суспензию, состоящую из мононуклеаров костного мозга или мультипатентных мезенхимальных стромальных клеток или фибробластов человека из расчета 5-10 млн. клеток на 1 см3 субстрата, наслаивают на матрицу-носитель, представляющую собой субстрат с развитой поверхностью на основе коллагена, желатина или деминерализованного матрикса, включающую матриксные белки, выбранные из группы коллагена, энтегрина, фибронектина, ламинина в концентрации от 0,1 до 100 мкг/мл и при необходимости факторы роста фибробластов и/или трансформирующий фактор роста α и β и/или фактор роста, выделяемый тромбоцитами и/или фактор роста гепатоцитов, далее субстраты с прикрепившимися клетками промывают в среде Хенкса и подвергают криозамораживанию в растворе, состоящем из 10% ДМСО, 40% аутологичной сыворотки и 2% ГЭК.6. A method of producing a combined transplant for repairing defects of connective tissue according to claim 1, characterized in that the cell suspension consisting of bone marrow mononuclear cells or multipatent mesenchymal stromal cells or human fibroblasts at the rate of 5-10 million cells per 1 cm 3 of substrate layered on a carrier matrix, which is a substrate with a developed surface based on collagen, gelatin or demineralized matrix, including matrix proteins selected from the collagen group, rin, fibronectin, laminin in a concentration of from 0.1 to 100 μg / ml and, if necessary, fibroblast growth factors and / or transforming growth factor α and β and / or growth factor secreted by platelets and / or hepatocyte growth factor, then substrates with attached cells are washed in Hanks medium and subjected to cryo-freezing in a solution consisting of 10% DMSO, 40% autologous serum and 2% HES.
RU2006127271/15A 2006-07-28 2006-07-28 Transplant for correction of connective tissue defects and method of production thereof RU2330675C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006127271/15A RU2330675C2 (en) 2006-07-28 2006-07-28 Transplant for correction of connective tissue defects and method of production thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006127271/15A RU2330675C2 (en) 2006-07-28 2006-07-28 Transplant for correction of connective tissue defects and method of production thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006127271A RU2006127271A (en) 2008-02-10
RU2330675C2 true RU2330675C2 (en) 2008-08-10

Family

ID=39265669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006127271/15A RU2330675C2 (en) 2006-07-28 2006-07-28 Transplant for correction of connective tissue defects and method of production thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2330675C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9289459B2 (en) 2009-03-27 2016-03-22 Moleac Pte. Ltd. Therapy for promoting cell growth
US9442105B2 (en) 2013-03-15 2016-09-13 Organovo, Inc. Engineered liver tissues, arrays thereof, and methods of making the same
RU2603722C1 (en) * 2015-07-10 2016-11-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский институт туберкулёза" Minimally invasive method of treating hushed limited destructive forms of tuberculosis and nonspecific spondylitis in patients of senior age groups
RU2654686C1 (en) * 2017-06-07 2018-05-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный медицинский университет" Минздрава России (ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава России) Method for restoring functional properties of a tissue-engineering diaphragm construction
RU2655222C2 (en) * 2016-05-05 2018-05-24 Константин Валентинович Котенко Method for adipose tissue preparation for cryopreservation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Huss R. et. al. Improved arteriogenesis with simultaneous skeletal muscle repair in ischemic tissue by SCL(+) multipotent adult progenitor cell clones from peripheral blood. J. Vasc. Res. 2004 Sep-Oct; 41(5):422-31. Epub 2004 Oct 11. *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9289459B2 (en) 2009-03-27 2016-03-22 Moleac Pte. Ltd. Therapy for promoting cell growth
US10188688B2 (en) 2009-03-27 2019-01-29 Moleac Pte. Ltd. Therapy for promoting cell growth
US9442105B2 (en) 2013-03-15 2016-09-13 Organovo, Inc. Engineered liver tissues, arrays thereof, and methods of making the same
RU2625016C2 (en) * 2013-03-15 2017-07-11 Органово, Инк. Artificial liver tissues, artificial tissue matrices and methods for their preparation
US10400219B2 (en) 2013-03-15 2019-09-03 Organovo, Inc. Engineered liver tissues, arrays thereof, and methods of making the same
US11124774B2 (en) 2013-03-15 2021-09-21 Organovo, Inc. Engineered liver tissues, arrays thereof, and methods of making the same
RU2603722C1 (en) * 2015-07-10 2016-11-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский институт туберкулёза" Minimally invasive method of treating hushed limited destructive forms of tuberculosis and nonspecific spondylitis in patients of senior age groups
RU2655222C2 (en) * 2016-05-05 2018-05-24 Константин Валентинович Котенко Method for adipose tissue preparation for cryopreservation
RU2654686C1 (en) * 2017-06-07 2018-05-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный медицинский университет" Минздрава России (ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава России) Method for restoring functional properties of a tissue-engineering diaphragm construction

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006127271A (en) 2008-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3808900B2 (en) Biological material composed of a three-dimensional biocompatible and biodegradable matrix comprising an effective culture of bone marrow stem cells partially or fully differentiated into connective tissue cells and a hyaluronic acid derivative
Xiang et al. Collagen–GAG scaffolds grafted onto myocardial infarcts in a rat model: a delivery vehicle for mesenchymal stem cells
Engkvist et al. The cartilaginous potential of the perichondrium in rabbit ear and rib
Beitzel et al. Properties of biologic scaffolds and their response to mesenchymal stem cells
US20070286880A1 (en) Inoculated spongiform scaffold for transplantation and tissue regeneration
Kim et al. Hybrid scaffolds composed of hyaluronic acid and collagen for cartilage regeneration
CN103889433B (en) Use the cell therapy peripheral artery disease in umbilical cord tissue source
CZ301148B6 (en) Method of culturing human mezenchymal stem cells, particularly for facilitating fracture healing process, and bioreactor for carrying out the method
RU2330675C2 (en) Transplant for correction of connective tissue defects and method of production thereof
Linon et al. Engraftment of autologous bone marrow cells into the injured cranial cruciate ligament in dogs
RU2301677C1 (en) Biotransplant for treatment of degenerative and traumatic disease of cartilage tissue and method for its preparing
JP2022501118A (en) Biomaterials containing adipose-derived stem cells and gelatin and methods for producing them
US9434923B2 (en) Preparation of parental cell bank from foetal tissue
JP3738273B2 (en) Improved keratinocyte culture and use thereof
US20060134224A1 (en) Engineered bone marrow
Liu et al. Combination of bone marrow mesenchymal stem cells sheet and platelet rich plasma for posterolateral lumbar fusion
CN115252893B (en) Preparation of anti-inflammatory and antioxidant nerve conduit
CN114832156B (en) Novel medical and cosmetic shaping filler modified L-polylactic acid gel
JP2014524269A (en) Self-transplantation system preparation method and transplantation system obtained thereby
US20240091407A1 (en) Cartilage tissue engineering complex and use thereof
JP2021505344A (en) Compositions and Methods for Repairing Cartilage Defects
JP4061487B2 (en) Transplant material for angiogenesis and method for producing the same
JP2002291461A (en) Method for culturing chondrocyte and substrate for regenerating cartilaginous tissue
RU2452527C1 (en) Method of cartilage hyaline neogenesis accompanying early destructive diseases
US20240091411A1 (en) Ear cartilage tissue engineering complex and use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150729