RU2682160C2 - Method for regulating nervous fibers of blood vessels - Google Patents
Method for regulating nervous fibers of blood vessels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2682160C2 RU2682160C2 RU2018119520A RU2018119520A RU2682160C2 RU 2682160 C2 RU2682160 C2 RU 2682160C2 RU 2018119520 A RU2018119520 A RU 2018119520A RU 2018119520 A RU2018119520 A RU 2018119520A RU 2682160 C2 RU2682160 C2 RU 2682160C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vegf
- blood vessels
- ang
- ischemia
- gdnf
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K48/00—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
- A61K48/0075—Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the delivery route, e.g. oral, subcutaneous
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P9/00—Drugs for disorders of the cardiovascular system
- A61P9/10—Drugs for disorders of the cardiovascular system for treating ischaemic or atherosclerotic diseases, e.g. antianginal drugs, coronary vasodilators, drugs for myocardial infarction, retinopathy, cerebrovascula insufficiency, renal arteriosclerosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
- C12N15/85—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
- C12N15/86—Viral vectors
- C12N15/861—Adenoviral vectors
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине, касается стимулирования ангиогенеза и может быть использовано в сердечно-сосудистой хирургии для лечения ишемии нижних конечностей с использованием комбинации генов, кодирующих синтез проангиогенных и нейротрофических факторов.The invention relates to medicine, relates to the stimulation of angiogenesis and can be used in cardiovascular surgery for the treatment of lower limb ischemia using a combination of genes encoding the synthesis of pro-angiogenic and neurotrophic factors.
В настоящее время ишемия, в частности хроническая ишемия нижних конечностей, лечится медикаментозным и оперативным путем, однако ни один из применяемых в практической медицине методов в полной мере не устраняет основную причину и не приводит к полному восстановлению микроциркуляции пораженной ткани.Currently, ischemia, in particular chronic lower limb ischemia, is treated medically and operatively, however, none of the methods used in practical medicine completely eliminates the root cause and does not completely restore the microcirculation of the affected tissue.
Известно, что при сахарном диабете поражаются сосуды различного калибра, тем самым усиливая процессы атеросклероза, так как часто эти процессы имеют место у одного и того же пациента. В многочисленных исследованиях описано состояние нервных волокон и капилляров в области ишемии при диабете первого типа. В последнее время по данным научной литературы и статей значительная роль в ангиогенезе отводится нейротрофическим факторам, и, в частности, GDNF. В исследовании [Cen et al., " Denervation in femoral artery-ligated hindlimbs diminishes ischemic recovery primarily via impaired arteriogenesis" 2016 Chinese Medical Journal, February 5, 2016, Volume 129, P. 313-319] было выявлена роль денервации в ангиогенезе. Денервация лигированной бедренной артерии в задней конечности ухудшает постишемическое восстановление кровотока из-за нарушения перфузии. Возможными механизмами нарушенной перфузии являются более низкое число коллатералей, более низкая плотность капилляров и, скорее всего, более узкий просвет. Это исследование иллюстрирует важную роль периферических нервов в артериогенезе с использованием моделированной комбинированной ишемии с денервацией в задней конечности. В исследовании [Diao et al.,"Effects of denervation on angiogenesis and skeletal muscle fiber remodeling of ischemic limbs" Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 2015 Mar 3; 95 (8): P. 601-605] животные были разделены на 3 группы: контроль, ишемия задней конечности, ишемия+денервация. Оцененные на 28 сутки результаты выявили, что ишемические повреждения, заключающиеся в уменьшении индекса пролиферации эндотелиальных клеток, капиллярной плотности, увеличение индекса секреции NGF, увеличения индекса секреции VEGF были более выраженные в группе ишемия + денервация по сравнению с группой ишемии, что свидетельствует о роли нервных волокон при ишемии.It is known that in diabetes mellitus vessels of various calibers are affected, thereby enhancing the processes of atherosclerosis, since often these processes occur in the same patient. Numerous studies describe the state of nerve fibers and capillaries in the field of ischemia in type 1 diabetes. Recently, according to scientific literature and articles, a significant role in angiogenesis is assigned to neurotrophic factors, and, in particular, GDNF. The study [Cen et al., "Denervation in femoral artery-ligated hindlimbs diminishes ischemic recovery primarily via impaired arteriogenesis" 2016 Chinese Medical Journal, February 5, 2016, Volume 129, P. 313-319] revealed the role of denervation in angiogenesis. The denervation of the ligated femoral artery in the hind limb worsens postischemic restoration of blood flow due to impaired perfusion. Possible mechanisms of impaired perfusion are a lower number of collaterals, lower capillary density and, most likely, a narrower lumen. This study illustrates the important role of peripheral nerves in arteriogenesis using simulated combined ischemia with denervation in the hind limb. In the study [Diao et al., "Effects of denervation on angiogenesis and skeletal muscle fiber remodeling of ischemic limbs" Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 2015 Mar 3; 95 (8): P. 601-605] animals were divided into 3 groups: control, hind limb ischemia, ischemia + denervation. The results, evaluated on day 28, revealed that ischemic lesions consisting in a decrease in the endothelial cell proliferation index, capillary density, an increase in the NGF secretion index, an increase in the VEGF secretion index were more pronounced in the ischemia + denervation group compared to the ischemia group, which indicates the role of nerve fibers for ischemia.
Таким образом, была показана важная роль нервных волокон в процессе постишемического восстановления кровотока, что утверждает во мнении о необходимости регенерации нервных волокон для более эффективного стимулирования ангиогенеза.Thus, the important role of nerve fibers in the process of postischemic restoration of blood flow was shown, which argues in the opinion of the need for regeneration of nerve fibers to more effectively stimulate angiogenesis.
В процессе изучения патентной информации были найдены изобретения, касающиеся проблем ангиогенеза и восстановления нервной ткани. Известен патент РФ на изобретение №2517117 "Способ стимулирования регенерации нерва с помощью наноконструктурированного матрикса и генетических конструкций", однако указанное изобретение относится к регенерации исключительно нерва, и не имеет отношения к росту сосудов.In the process of studying patent information, inventions were found regarding the problems of angiogenesis and restoration of nerve tissue. Known RF patent for the invention No. 2517117 "Method of stimulating nerve regeneration using nanoconstructed matrix and genetic constructs", however, this invention relates to the regeneration of the nerve only, and is not related to vascular growth.
Известны также изобретения "Способ получения индуцированных стволовых клеток, перепрограммированных из клеток, не являющихся нервными с использованием HMGA2 [см. патент РФ №2646099,опубл. 01.03.2018, БИ №7, МПК C12N 5/0797] и "Система и способ определения места расположения и идентификации функциональных нервов, иннервирующих стенки артерий" [см. патент РФ №2638438, опуб.13.12.2017, БИ №36, МПК А61В 18/14].Also known are the inventions "Method for the production of induced stem cells reprogrammed from non-nerve cells using HMGA2 [see RF patent No. 2646099, published 01.03.2018, BI No. 7, IPC C12N 5/0797] and" System and method for determining the location and identification of functional nerves innervating the walls of the arteries "[see RF patent No. 2638438, publ. 12/13/2017, BI No. 36, IPC AB 18/14].
Однако эти изобретения прямо не связаны с регенерацией нервных волокон кровеносных сосудов.However, these inventions are not directly related to the regeneration of nerve fibers of blood vessels.
Известны также "Композиция и способ для регуляции развития сосудов" [см. патент РФ №2365382, опуб. 27.08.2009, БИ №24, МПК А61К 39/395, А61Р 35/00, 17/00], предусматривающий введение индивидууму антагониста EGFL7-антагониста фактора роста клеток эндотелия сосудов VEGF. Однако данный способ используется для подавления ангиогенеза, а не его стимулирования. Таким образом, более близких аналогов предлагаемого изобретения обнаружено не было.Also known are "Composition and method for regulating the development of blood vessels" [see RF patent No. 2365382, publ. August 27, 2009, BI No. 24, IPC A61K 39/395, A61P 35/00, 17/00], which provides for the administration of an individual antagonist of the EGFL7 antagonist of vascular endothelial cell growth factor VEGF. However, this method is used to suppress angiogenesis, and not its stimulation. Thus, closer analogues of the present invention were not found.
Задачей предлагаемого изобретения является создание способа, который бы помимо стимулирования ангиогенеза путем добавления ангиогенных факторов (VEGF+ANG), так же оказывал свое действие путем регенерации нервных волокон кровеносных сосудов (nervi vasorum), эффективно стимулируя ангиогенез и создавая устойчивые функциональные кровеносные сосуды.The objective of the invention is to provide a method that, in addition to stimulating angiogenesis by adding angiogenic factors (VEGF + ANG), also exerts its effect by regenerating nerve fibers of blood vessels (nervi vasorum), effectively stimulating angiogenesis and creating stable functional blood vessels.
Поставленная задача решается способом регенерации нервных волокон кровеносных сосудов генным стимулированием ангиогенеза, заключающийся во введении в область ишемии комбинации генов, кодируемых аденовирусом (Ad) Ad-VEGF + ANG + GDNF, причем в дистальную часть икроножной мышцы вводят 60 мкл. NACl, содержащего комбинацию Ad-VEGF + ANG + GDNF, с количеством вирусных частиц 2*1010.The problem is solved by the method of regeneration of nerve fibers of blood vessels by gene stimulation of angiogenesis, which consists in introducing into the ischemia region a combination of genes encoded by adenovirus (Ad) Ad-VEGF + ANG + GDNF, with 60 μl being injected into the distal part of the calf muscle. NACl containing a combination of Ad-VEGF + ANG + GDNF, with the number of viral particles 2 * 10 10 .
Заявляемый способ иллюстрируется следующими исследованиями: исследование проведено на 60 крысах-самцах линии Wistar массой 220-280 г. Все вмешательства соответствовали правилам, утвержденным локальным этическим комитетом Казанского медицинского университета. В экспериментах использовали аденовирусный вектор (Ad) с встроенной экспрессионной конструкцией, несущей комбинацию генов сосудистого эндотелиального фактора роста 165 (VEGF 165) + ангиогенин (ANG) + глиальный нейротрофический фактор (GDNF) - Ad-VEGF + ANG + GDNF. Крыс наркотизировали путем внутрибрюшинной инъекции хлоралгидрата (80 мг/мл, 0,4 мл на 100 г, Sigma). Ишемию задней конечности создавали путем наложения на бедренную артерию, непосредственно у места отхождения от подвздошной артерии, двух лигатур. Участок между лигатурами рассекали. После операции животные получали инъекцию по 1 мл разведенного в физиологическом растворе цефтриаксона в мышцу бедра на контралатеральной конечности. Срок ожидания хронической ишемии составил 14 дней с момента операции. Спустя 14 дней крысы были разделены на 3 группы. Животным первой группы (n=20) вводили Ad-VEGF + ANG без добавления GDNF в 60 мкл. NaCl в дистальную часть икроножной мышцы. Животным второй группы (n=20) вводили 60 мкл. NaCl с комбинацией генов Ad-VEGF + ANG + GDNF, в том же объеме и в те же точки. Животным третьей, контрольной, группы (n=20) инъецировали физиологический раствор в том же объеме и в те же точки. Забор биоматериала осуществляли на 14 сутки после введения генного материала. Для оценки результата были произведены следующие исследования: иммуногистохимическое исследование биоматериала для оценки количества кровеносных сосудов, имеющих иммунопозитивное окрашивание против CD31, С034-антигенов.The inventive method is illustrated by the following studies: the study was conducted on 60 male Wistar rats weighing 220-280 g. All interventions were in accordance with the rules approved by the local ethical committee of Kazan Medical University. In the experiments, an adenoviral vector (Ad) with an integrated expression construct carrying a combination of vascular endothelial growth factor genes 165 (VEGF 165) + angiogenin (ANG) + glial neurotrophic factor (GDNF) Ad-VEGF + ANG + GDNF was used. Rats were anesthetized by intraperitoneal injection of chloral hydrate (80 mg / ml, 0.4 ml per 100 g, Sigma). Ischemia of the hind limb was created by applying to the femoral artery, directly at the place of departure from the iliac artery, two ligatures. The section between the ligatures was dissected. After the operation, the animals received an injection of 1 ml of ceftriaxone diluted in physiological saline into the thigh muscle on the contralateral limb. The waiting period for chronic ischemia was 14 days from the time of surgery. After 14 days, the rats were divided into 3 groups. The animals of the first group (n = 20) were injected with Ad-VEGF + ANG without the addition of GDNF in 60 μl. NaCl to the distal calf muscle. Animals of the second group (n = 20) were injected with 60 μl. NaCl with a combination of Ad-VEGF + ANG + GDNF genes, in the same volume and at the same points. Animals of the third, control, group (n = 20) were injected with saline in the same volume and at the same points. The biomaterial was taken on the 14th day after the introduction of the gene material. To evaluate the result, the following studies were performed: immunohistochemical study of biomaterial to assess the number of blood vessels having immunopositive staining against CD31, C034 antigens.
Результаты ИГХ следующие: по количеству иммунопозитивных клеток на CD 31 группа Ad-VEGF + ANG + GDNF показала в 3,3 увеличение количества сосудов по сравнению с группой Ad-VEGF + ANG, и в 4,1 раз по сравнению с контролем, в 3,6 раза по количеству иммунопозитивных клеток на CD 34 группа Ad-VEGF + ANG + GDNF больше по сравнению с группой Ad-VEGF+ANG и в 4,7 больше по сравнению с группой контроля.The IHC results are as follows: according to the number of immunopositive cells on CD 31, the Ad-VEGF + ANG + GDNF group showed a 3.3 increase in the number of vessels compared to the Ad-VEGF + ANG group, and 4.1 times compared to the control, 3 , 6 times the number of immunopositive cells on CD 34, the Ad-VEGF + ANG + GDNF group is larger compared to the Ad-VEGF + ANG group and 4.7 more than the control group.
По сравнению с терапией, предполагающей введение комбинации из двух генов (VEGF+ANG), введение GDNF стимулирует ангиогенез, создавая дополнительные функциональные сосуды и тем самым значительно усиливая перфузию ишемизированной ткани. Данный способ технически прост, доступен и может быть воспроизведен в иной лаборатории. Результаты данного изобретения при широком внедрении в практическую медицину позволят эффективнее лечить такие заболевания как хроническая ишемия нижних конечностей, диабетическая ангиопатия, также полинейропатия различного генеза.Compared to therapy involving the introduction of a combination of two genes (VEGF + ANG), the administration of GDNF stimulates angiogenesis, creating additional functional vessels and thereby significantly enhancing the perfusion of ischemic tissue. This method is technically simple, affordable and can be reproduced in another laboratory. The results of this invention, when widely applied in practical medicine, will make it possible to more effectively treat diseases such as chronic lower limb ischemia, diabetic angiopathy, and also polyneuropathy of various origins.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119520A RU2682160C2 (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Method for regulating nervous fibers of blood vessels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119520A RU2682160C2 (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Method for regulating nervous fibers of blood vessels |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018119520A RU2018119520A (en) | 2018-09-21 |
| RU2018119520A3 RU2018119520A3 (en) | 2018-12-06 |
| RU2682160C2 true RU2682160C2 (en) | 2019-03-15 |
Family
ID=63668765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018119520A RU2682160C2 (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Method for regulating nervous fibers of blood vessels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2682160C2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA025142B1 (en) * | 2009-08-28 | 2016-11-30 | Сернова Корпорэйнш | Method and device for cellular transplantation |
-
2018
- 2018-05-28 RU RU2018119520A patent/RU2682160C2/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA025142B1 (en) * | 2009-08-28 | 2016-11-30 | Сернова Корпорэйнш | Method and device for cellular transplantation |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| MACK C.A. et al. Salvage angiogenesis induced by adenovirus-mediated gene transfer of vascular endothelial growth factor protects against ischemic vascular occlusion. J Vasc Surg. 1998 Apr; 27(4): 699-709. * |
| MUKHAMEDSHINA Y.O. et al. Assessment of Glial Scar, Tissue Sparing, Behavioral Recovery and Axonal Regeneration following Acute Transplantation of Genetically Modified Human Umbilical Cord Blood Cells in a Rat Model of Spinal Cord Contusion. PLoS One. 2016 Mar 22; 11(3): e0151745. eCollection 2016 [Найдено 03.12.2018] [он-лайн]. Найдено из Интернет: URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27003408 . * |
| MUKHAMEDSHINA Y.O. et al. Assessment of Glial Scar, Tissue Sparing, Behavioral Recovery and Axonal Regeneration following Acute Transplantation of Genetically Modified Human Umbilical Cord Blood Cells in a Rat Model of Spinal Cord Contusion. PLoS One. 2016 Mar 22; 11(3): e0151745. eCollection 2016 [Найдено 03.12.2018] [он-лайн]. Найдено из Интернет: URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27003408 . MACK C.A. et al. Salvage angiogenesis induced by adenovirus-mediated gene transfer of vascular endothelial growth factor protects against ischemic vascular occlusion. J Vasc Surg. 1998 Apr; 27(4): 699-709. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2018119520A3 (en) | 2018-12-06 |
| RU2018119520A (en) | 2018-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| De Albornoz et al. | Non-surgical therapies for peripheral nerve injury | |
| Boldyreva et al. | Plasmid-based gene therapy with hepatocyte growth factor stimulates peripheral nerve regeneration after traumatic injury | |
| Guo et al. | Therapeutic angiogenesis of Chinese herbal medicines in ischemic heart disease: a review | |
| Moriya et al. | Platelet-derived growth factor C promotes revascularization in ischemic limbs of diabetic mice | |
| Han et al. | Ghrelin improves functional survival of engrafted adipose-derived mesenchymal stem cells in ischemic heart through PI3K/Akt signaling pathway | |
| Kwon et al. | Rubrospinal neurons fail to respond to brain-derived neurotrophic factor applied to the spinal cord injury site 2 months after cervical axotomy | |
| Zheng et al. | Electroacupuncture ameliorates learning and memory and improves synaptic plasticity via activation of the PKA/CREB signaling pathway in cerebral hypoperfusion | |
| Yang et al. | Overexpression of S100A4 protects retinal ganglion cells against retinal ischemia-reperfusion injury in mice | |
| Thompson et al. | Erythropoietin modulates striatal antioxidant signalling to reduce neurodegeneration in a toxicant model of Parkinson's disease | |
| Wu et al. | Astragalus saponin IV promotes osteogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells via miR-21/NGF/BMP2/Runx2 pathway | |
| Hu et al. | EA improves the motor function in rats with spinal cord injury by inhibiting signal transduction of semaphorin3A and upregulating of the peripheral nerve networks | |
| Bao et al. | Buyang Huanwu decoction enhances revascularization via akt/gsk3β/NRF2 pathway in diabetic hindlimb ischemia | |
| JP2017532021A (en) | Codon-optimized recombinant plasmid, stimulation method for peripheral nerve regeneration, and treatment modality for damaged human nerve | |
| D'Onofrio et al. | Gene therapy for traumatic central nervous system injury and stroke using an engineered zinc finger protein that upregulates VEGF-A | |
| RU2682160C2 (en) | Method for regulating nervous fibers of blood vessels | |
| Kwon et al. | Synergic regenerative effects of polydeoxyribonucleotide and microcurrent on full-thickness rotator cuff healing in a rabbit model | |
| US20140341868A1 (en) | Treatment of limb ischemia | |
| KR20100004466A (en) | A pharmaceutical composition having angiogenesis inhibition activity | |
| Sharma et al. | Exploring the molecular pathways and therapeutic implications of angiogenesis in neuropathic pain | |
| Yu et al. | Time-dependent effect of combination therapy with erythropoietin and granulocyte colony-stimulating factor in a mouse model of hypoxic-ischemic brain injury | |
| Padilla et al. | Bone marrow mononuclear cells stimulate angiogenesis when transplanted into surgically induced fibrocollagenous tunnels: results from a canine ischemic hindlimb model | |
| Zhao et al. | Peptide OM-LV20 promotes structural and functional recovery of spinal cord injury in rats | |
| Trofimova | Molecular Mechanisms of Retina Pathology and Ways of Its Correction | |
| Shao et al. | Electroacupuncture Attenuates Learning and Memory Impairment via PI3K/Akt Pathway in an Amyloid β 25-35-Induced Alzheimer’s Disease Mouse Model | |
| Miao et al. | AAV-mediated VEGFA overexpression promotes angiogenesis and recovery of locomotor function following spinal cord injury via PI3K/Akt signaling |