RU2686718C1 - Средство, стимулирующее функции мезенхимальных клеток-предшественников in vitro - Google Patents

Средство, стимулирующее функции мезенхимальных клеток-предшественников in vitro Download PDF

Info

Publication number
RU2686718C1
RU2686718C1 RU2018108740A RU2018108740A RU2686718C1 RU 2686718 C1 RU2686718 C1 RU 2686718C1 RU 2018108740 A RU2018108740 A RU 2018108740A RU 2018108740 A RU2018108740 A RU 2018108740A RU 2686718 C1 RU2686718 C1 RU 2686718C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mesenchymal progenitor
progenitor cells
vitro
cells
theophylline
Prior art date
Application number
RU2018108740A
Other languages
English (en)
Inventor
Глеб Николаевич Зюзьков
Татьяна Юрьевна Полякова
Елена Владимировна Удут
Лариса Аркадьевна Мирошниченко
Елена Владиславовна Симанина
Лариса Александровна Ставрова
Георгий Андреевич Просекин
Вадим Вадимович Жданов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук" (Томский НИМЦ)
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 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук" (Томский НИМЦ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук" (Томский НИМЦ)
Priority to RU2018108740A priority Critical patent/RU2686718C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2686718C1 publication Critical patent/RU2686718C1/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/505Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim
    • A61K31/519Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim ortho- or peri-condensed with heterocyclic rings
    • A61K31/52Purines, e.g. adenine

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к медицине, а именно к фармакологии, и может быть использовано в клеточных технологиях. Применяют 7-(2-гидроксиэтил)теофиллин в качестве средства, стимулирующего колониеобразующую способность мезенхимальных клеток-предшественников. Использование данного изобретения позволяет в условиях in vitro стимулировать колониеобразующую способность мезенхимальных клеток-предшественников, увеличивать число фибробластных колоний, содержащих в своем составе как коммитированные стромальные мезенхимальные клетки-предшественники, так и мультипотентные мезенхимальные стволовые клетки. 1 табл., 1 пр.

Description

Изобретение относится к медицине, конкретно к фармакологии и клеточным технологиям, и может быть использовано в регенеративной медицине.
На сегодняшний день известны различные средства, стимулирующие функции мезенхимальных клеток-предшественников в условиях in vitro. При этом предполагается возможность использования данных веществ с целью стимуляции эндогенных стволовых клеток и регенерации тканей при их введении в организм. Наиболее эффективными в данном отношении и хорошо изученными средствами среди них являются раннедействующие ростовые факторы (цитокины), в первую очередь, гепаринсвязывающие белки семейства факторов роста фибробластов (FGF - fibroblast growth factor) [1-3].
Недостатком ростовых факторов является их иммуногенность и единственно возможный - парентеральный путь введения данного средства (ограниченность способа применения), определяемые белковой природой данных соединений. Кроме того, все ростовые факторы являются плейотропными и полифункциональными регуляторами физиологических функций, что изначально предопределяет низкую избирательность их действия и высокую частоту развития побочных эффектов [4, 5].
Задачей, решаемой данным изобретением, является расширение арсенала средств, стимулирующих функции мезенхимальных клеток-предшественников.
Поставленная задача достигается применением в качестве средства, стимулирующего функции мезенхимальных клеток-предшественников, 7-(2-гидроксиэтил)теофиллина.
Новым в предлагаемом изобретении является использование в качестве средства, стимулирующего функции мезенхимальных клеток-предшественников 7-(2-гидроксиэтил)теофиллина.
Реализация любых клеточных функции (дифференцировка, пролиферация, старение, опухолевая трансформация, синтез гуморальных регуляторов и др.) обеспечивается с участием сложноорганизованной системы внутриклеточных сигнальных путей, передающих внешние сигналы внутрь клетки к специфическим цитоплазматическим и ядерным мишеням, а в конечном итоге - к ее генетическому аппарату. При этом в качестве мессенджеров выступают различные белки - сигнальные молекулы. Таким образом, функционирование клеточных элементов, поддержание гомеостаза в норме и при патологических состояниях, во многом, определяется активностью и экспрессией данных молекул [6].
В НИИФиРМ им. Е.Д. Гольдберга Томского НИМЦ предложена «Стратегия фармакологической регуляции внутриклеточной сигнальной трансдукции в регенераторно-компетентных клетках», предполагающая использование в качестве мишеней фармакологического воздействия отдельных внутриклеточных сигнальных молекул, участвующих в регуляции функций родоначальных клеток и элементов микроокружения тканей, опосредованно определяющих течение репаративных процессов [7].
В настоящее время известна важная роль сигнальной молекулы цАМФ (циклический аденозинмонофосфат, сАМР) [6] в регуляции функций различных клеток. При этом существуют вещества - метилксантины, обладающие способностью ингибировать фермент фосфодиэстеразу цАМФ, который расщепляет данный циклический нуклеозид. Метилксантины - группа органических соединений, которая включает в себя, в том числе производные теофиллина. Известно, что данные соединения, увеличивая содержание в тканях цАМФ вызывают: уменьшение сократительной активности гладкой мускулатуры бронхов, кровеносных сосудов (главным образом сосудов мозга, кожи и почек), оказывают периферическое вазодилатирующее действие, стабилизируют мембрану тучных клеток, тормозят высвобождение медиаторов аллергических реакций, оказывают стимулирующее влияние на деятельность сердца, тормозит агрегацию тромбоцитов, улучшаю реологические свойства крови и другие эффекты в отношении различных клеток и тканей [8].
При этом возможность использования ингибиторов фосфодиэстеразы - производных теофиллина, в том числе 7-(2-гидроксиэтил)теофиллина [8], с целью стимуляции функций мезенхимальных клеток-предшественников не известна. Эксперимент показал непредсказуемые результаты.
Факт применения 7-(2-гидроксиэтил)теофиллина с достижением нового технического результата, заключающегося в эффективной стимуляции функций мезенхимальных клеток-предшественников, для специалиста является не очевидным.
Заявляемые существенные признаки проявили в совокупности новые свойства, не вытекающие явным образом из уровня техники в данной области. Предлагаемое изобретение может быть использовано в экспериментальной биологии и медицине с выходом в практическое здравоохранение. Идентичной совокупности признаков при исследовании уровня техники по патентной и научно-медицинской литературе не обнаружено.
Исходя из вышеизложенного, следует считать заявляемое техническое решение соответствующим критериям: «Новизна», «Изобретательский уровень», «Промышленная применимость».
Эксперименты были проведены на культуре клеток костного мозга 12 мышей линии C57BI/6JY. Животные получены из питомника отдела экспериментального биомедицинского моделирования НИИФиРМ им. Е.Д. Гольдберга Томского НИМЦ.
Исследования проводили в соответствии с правилами лабораторной практики (GLP), «Методическими рекомендации по изучению специфической активности средств для регенеративной медицины» Руководства по проведению доклинических исследований новых лекарственных средств (Москва, 2013) [9].
Пример 1
Для оценки стимуляции функций мезенхимальных клеток-предшественников в условиях in vitro изучали колониеобразующую способность прилипающих клеток костного мозга [9]. Для этого суспензию костномозговых клеток в концентрации 2,5×105 клеток/мл., полученную в стерильных условиях (боксе, оборудованном ламинаром), инкубировали в течение 45 мин в среде RPMI-1640 ("Sigma", США), содержащей 10% ЭТС («Sigma», США), в 90 мм пластиковых чашках Петри («Corning», США) диаметром 35 мм в течение 40-50 мин при 37°С, 5% СО2 и 100% влажности. После этого проводили смену культуральной среды с удалением неприлипших клеток и инкубировали в течение 7 суток в полной культуральной среде Complete MesenCult Medium (mouse)(«Stemcell technologies)), Канада) с добавлением 7-(2-гидроксиэтил)теофиллина (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., Япония) в концентрации 100 мкМ (микромоль), при 37°С, 5% СО2 и 100% влажности. По окончании инкубации проводили подсчет фибробластных колоний КОЕ-Ф, содержащих в своем составе как коммитированные стромальные мезенхимальные клетки-предшественники, так и мультипотентные мезенхимальные стволовые клетки [7], с помощью инвертированного микроскопа «AxioObserver A1.» (Carl Zeiss, Германия).
Для оценки эффективности стимуляции функций клеток-предшественников с помощью 7-(2-гидроксиэтил)теофиллина уровень выхода КОЕ-Ф сравнивали с аналогичным при внесении в среду 20 нг/мл основного фактора роста фибробластов (ФРФ, Fibroblast Growth Factor-Basic, «Sigma», США). Рабочая концентрация ФРФ in vitro была определена в предварительных экспериментах как максимально эффективная.
В ходе эксперимента показано, что внесение 7-(2-гидроксиэтил)теофиллин в культуру прилипающих миелокариоцитов костного мозга приводило к значительному возрастанию числа фибробластных колоний (КОЕ-Ф) по сравнению с культурой без добавления специфических стимуляторов функций клеток-предшественников. При этом стимуляция выхода КОЕ-Ф с помощью заявляемого средства соотвествовала таковой при использовании вещества сравнения - ФРФ (табл.).
Таким образом, ингибитор фосфодиэстеразы цАМФ 7-(2-гидроксиэтил)теофиллин обладает выраженной способностью стимулировать функции мезенхимальных клеток-предшественников клеток костного мозга.
Figure 00000001
* - отмечена достоверность различий с показателями контроля при p<0,05
Цитируемая литература:
1) Metcalf D. Hemopoietic growth factors. 1. // The Lancet. - 1989. - Vol. 15. - P. 825-827.
2) Система цитокинов. Теоретические и клинические аспекты. Сборник трудов. / Под редакцией академика РАМН В.А. Козлова и д.м.н. С.В. Сенникова. - Новосибирск: «Наука» 2004. - стр. 324.
3) Ornitz D.M., Itoh N. Fibroblast growth factors // Genome Biol. 2001; Vol. 2, N3. P. 1-12.
4) Anderson J.A. Allergic reactions to drugs and biologic agents // JAMA. - 1992 - Vol. 268. - p. 2845-2857.
5) Дыгай A.M., Артамонов A.B., Бекарев A.A., Жданов B.B., Зюзьков Г.Н., Мадонов П.Г., Удут В.В. Нанотехнологии в фармакологии. - М.: Издательство РАМН, 2011. - 136 с.
6) Mavers М., Ruderman Е.М., Perlman Н. Intracellular signal pathways: poten-tial for therapies. Curr Rheumatol. Rep., 2009, 11(5): 378-385.
7) Зюзьков Г.Н., Удут Е.В., Мирошниченко Л.А. и др. Специфическая роль JАK/STAT3-сигналинга в регуляции функций мезенхимных прогениторных клеток // Бюл. эксперим. биол. и медицины, 2017. - №9. - С. 294-297.
8) Меджиева О.А. Лекарственные препараты в России. Справочник Видаль 2017 Издательство: Видаль Рус 1240 с.
9) Дыгай A.M., Зюзьков Г.Н., Жданов В.В. и др. Методические рекомендации по изучению специфической активности средств для регенеративной медицины // Руководство по проведению доклинических исследований новых лекарственных средств / Под ред. А.Н. Миронова. - М.: Гриф и К, 2013. - С.776-787 (944 с.).

Claims (1)

  1. Применение 7-(2-гидроксиэтил)теофиллина в качестве средства, стимулирующего колониеобразующую способность мезенхимальных клеток-предшественников.
RU2018108740A 2018-03-12 2018-03-12 Средство, стимулирующее функции мезенхимальных клеток-предшественников in vitro RU2686718C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108740A RU2686718C1 (ru) 2018-03-12 2018-03-12 Средство, стимулирующее функции мезенхимальных клеток-предшественников in vitro

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108740A RU2686718C1 (ru) 2018-03-12 2018-03-12 Средство, стимулирующее функции мезенхимальных клеток-предшественников in vitro

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2686718C1 true RU2686718C1 (ru) 2019-04-30

Family

ID=66430424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018108740A RU2686718C1 (ru) 2018-03-12 2018-03-12 Средство, стимулирующее функции мезенхимальных клеток-предшественников in vitro

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2686718C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2308280C1 (ru) * 2006-03-21 2007-10-20 ГУ Научно-исследовательский институт фармакологии Томского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ГУ НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН) Способ клонирования in vitro регионарных клеток-предшественников сердца
WO2009104807A1 (en) * 2008-02-19 2009-08-27 Sucampo Ag Composition for modulating stem cell growth with prostaglandins
WO2011067317A1 (en) * 2009-12-02 2011-06-09 Cardio3 Biosciences S.A. Pharmaceutical compositions for the stimulation of stem cells.
RU2477752C1 (ru) * 2012-02-17 2013-03-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт фармакологии" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук ФГБУ "НИИ фармакологии" СО РАМН Способ стимуляции дифференцировки стволовых клеток печени in vitro в тканеспецифичном направлении

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2308280C1 (ru) * 2006-03-21 2007-10-20 ГУ Научно-исследовательский институт фармакологии Томского научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ГУ НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН) Способ клонирования in vitro регионарных клеток-предшественников сердца
WO2009104807A1 (en) * 2008-02-19 2009-08-27 Sucampo Ag Composition for modulating stem cell growth with prostaglandins
WO2011067317A1 (en) * 2009-12-02 2011-06-09 Cardio3 Biosciences S.A. Pharmaceutical compositions for the stimulation of stem cells.
RU2477752C1 (ru) * 2012-02-17 2013-03-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт фармакологии" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук ФГБУ "НИИ фармакологии" СО РАМН Способ стимуляции дифференцировки стволовых клеток печени in vitro в тканеспецифичном направлении

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Roles of myeloid-derived suppressor cell subpopulations in autoimmune arthritis
Wang et al. Low‑intensity pulsed ultrasound promotes periodontal ligament stem cell migration through TWIST1‑mediated SDF‑1 expression Corrigendum in/10.3892/ijmm. 2022.5093
Rumman et al. Induction of quiescence (G0) in bone marrow stromal stem cells enhances their stem cell characteristics
Zhu et al. Adult cardiomyocyte proliferation: a new insight for myocardial infarction therapy
Derakhshani et al. Strategies for elevating hematopoietic stem cells expansion and engraftment capacity
US11286463B2 (en) Reprogramming of aged adult stem cells
Bindal et al. Angiogenic effect of platelet-rich concentrates on dental pulp stem cells in inflamed microenvironment
RU2665818C1 (ru) Способ стимуляции выработки гранулоцитарного колониестимулирующего фактора клетками костного мозга in vitro
Montazersaheb et al. Cytokines and signaling pathways involved in differentiation potential of hematopoietic stem cells towards natural killer cells
Lim et al. Chitin from cuttlebone activates inflammatory cells to enhance the cell migration
RU2686718C1 (ru) Средство, стимулирующее функции мезенхимальных клеток-предшественников in vitro
Zhao et al. Cardiac stem cells: A promising treatment option for heart failure
RU2439147C1 (ru) Способ стимуляции in vitro полипотентных гемопоэтических стволовых клеток
KR101879517B1 (ko) 중간엽 줄기세포를 심근세포로 분화시키는 방법
Fang et al. Hypoxia-induced CCL2/CCR2 axis in adipose-derived stem cells (ADSCs) promotes angiogenesis by human dermal microvascular endothelial cells (HDMECs) in flap tissues
RU2477752C1 (ru) Способ стимуляции дифференцировки стволовых клеток печени in vitro в тканеспецифичном направлении
RU2713122C1 (ru) Способ стимуляции выработки эритропоэтина клетками костного мозга in vitro
RU2589288C1 (ru) СПОСОБ СТИМУЛЯЦИИ ВЫРАБОТКИ ЭРИТРОПОЭТИНА В КУЛЬТУРЕ КЛЕТОК in vitro
RU2628882C1 (ru) Способ стимуляции выработки эритропоэтина клетками костного мозга in vitro
KR102082185B1 (ko) 저분자 화합물을 이용한 골격근육세포 분화 방법
RU2741784C1 (ru) Способ стимуляции выработки гранулоцитарного колониестимулирующего фактора клетками костного мозга in vitro
RU2770784C1 (ru) Способ стимуляции выработки гранулоцитарного колониестимулирующего фактора клетками костного мозга in vitro
Zyuz'Kov et al. Role of cAMP and IKK-2-dependent signaling in the realization of growth potential of mesenchymal progenitor cells
WO2013069962A1 (ko) 다능성 세포의 제조방법
RU2308280C1 (ru) Способ клонирования in vitro регионарных клеток-предшественников сердца