|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Дифференциальная иммуногенность производных индуцированных плюрипотентных стволовых клетокНИР
Differential immunogenicity of induced pluripotent stem cells derivatives
- Руководитель НИР: Лагарькова М.А.
- Ответственный исполнитель: Богомякова М.Е.
- Подразделение: Кафедра иммунологии
- Срок исполнения: 1 октября 2020 г. - 30 сентября 2022 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 20-315-90041Аспиранты
- Номер ЦИТИС: АААА-А20-120100590035-0
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Физиологические механизмы деятельности, развития и устойчивости организма человека и животных
- Приоритеты и перспективы НТР Российской Федерации согласно Стратегии НТР РФ: переход к высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения
- ПН России: Науки о жизни
- Направление технологического прорыва России: Медицинские технологии и лекарственные средства
- Критическая технология России: Клеточные технологии
-
Рубрики ГРНТИ:
- 34.15.33 Молекулярная иммунология
- 34.19.21 Особенности поведения клеток в культуре
-
Ключевые слова:
т-лимфоциты, nk-клетки, дифференцировка, индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, иммуногенность
differentiation, t-lymphocytes, nk cells, induced pluripotent stem cells, immunogenicity -
Описание:
Целью проекта является изучение дифференциальной иммуногенности производных ИПСК. Задачи для выполнения проекта: 1. Провести сравнение паттернов экспрессии HLA I и II классов, костимуляторных молекул и молекул адгезии на поверхности дифференцированных производных ИПСК (нейрональные предшественники, клетки ПЭС, хондроциты, кардиомиоциты, фибробластоподобные производные), в том числе под влиянием провоспалительных цитокинов. 2. Сравнить иммуногенность дифференцированных производных, полученных из одной линии ИПСК на одинаковом пассаже, по отношению к T и NK клеткам. 3. Проанализировать паттерн лигандов к активирующим и ингибирующим рецепторам NK клеток, в клетках, дифференцированных из ИПСК
-
Abstract:
Pluripotent stem cells (PSCs), including embryonic stem cells (ESCs) and induced pluripotent stem cells (IPSCs), have the ability to self-renew and can be differentiated into various cell types. Significant progress has been made in development of effective and reproducible protocols for differentiation PSCs into cardiomyocytes, retinal pigment epithelial cells (RPE), and dopaminergic neurons. A number of clinical trials with such PSCs derivatives are already being conducted in the world. Meanwhile, the immune rejection of allogeneic PSCs derivatives due to the mismatch of HLA haplotypes between donor and recipient significantly hinders the introduction of this technology in clinical practice. The reports of immune response to even autologous differentiated IPSCs derivatives was issued. The question of what exactly determines the immunogenicity of both autologous and allogeneic cells differentiated from IPSCs is not sufficiently studied, and many studies contradict each other. In the current project, it is proposed to compare the immunogenicity of various differentiated IPSCs derivatives against syngenic and allogeneic immune cells. In particular, it is planned to compare the pattern of expression HLA-I and II, costimulatory and adhesion molecules on the surface of differentiated IPSCs derivatives (neuronal precursors, RPE cells, chondrocytes, cardiomyocytes, fibroblast-like derivatives), as well as under the proinflammatory cytokines. The work has fundamental and practical importance, since its results will not only provide new knowledge about the origin and development of immunogenicity, but also predict the requirement for long-term immunosuppression for future IPSC-derived transplants.
-
Планируемые результаты:
Будет показано отсутствие или наличие иммуногенности различных производных ИПСК, что позволит оценить возможность использования данных дифференцированных производных в доклинических исследованиях и клинической практике и может стать одним из критериев оценки риска при разработке биомедицинских клеточных продуктов. В зависимости от типа дифференцированных производных будет оценена необходимость использования модифицированных гипоммуногенных производных ИПСК при трансплантациях. Также будет оценен вклад лигандов к активирующим и ингибирующим рецепторам NK клеток, что будет способствовать разработке подходов к иммуномодуляции NK клеток.
-
Научный задел:
Ранее в нашей лаборатории из дермальных фибробластов двух здоровых доноров с помощью вируса Сендай было получено несколько клонов ИПСК. По два клона ИПСК , полученных из разных донорских фибробластов и синхронизированные по пассажам, будут дифференцированы в ФП, кардиомиоциты, нейрональные предшественники, клетки ПЭС и хондроциты по протоколам, ранее разработанным в нашей лаборатории. С помощью проточной цитометрии полученные производные будут охарактеризованы по соответствующим маркерам, включая молекулы главного комплекса гистосовместимости, костимуляции и адгезии. Анализ иммуногенности дифференцированных производных ИПСК будет основан на измерении экспрессии раннего маркера активации Т клеток – молекулы CD69 и более позднего маркера - молекулы CD25. По аналогии с маркерами активации Т клеток мы планируем оценивать дегрануляцию NK клеток при сокультивировании с клетками-мишенями по экспрессии LAMP-1/CD107a. T клетки и NK клетки будут выделены из периферической крови доноров методом магнитной сепарации. В исследовании предположительно примут участие 5-7 здоровых доноров. Клетки-мишени и лимфоциты доноров будут предварительно типированы по HLA с помощью мультиплексного анализа (Luminex). Анализ экспрессии лигандов к активирующим и ингибирующим рецепторам NK клеток будет проведен методом ПЦР в реальном времени.
- Добавил в систему: Богомякова Маргарита Евгеньевна
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 октября 2020 г.-30 сентября 2021 г. | Дифференциальная иммуногенность производных индуцированных плюрипотентных стволовых клеток |
| Результаты этапа: В первой части исследования была проведена направленная дифференцировка ИПСК в фибробласты, хондроциты, нейральные клетки-предшественники, кардиомиоциты и клетки пигментного эпителия сетчатки. Полученные производные экспрессировали основные клеточные маркеры, характерные для данных типов дифференцированных производных. На втором этапе в полученных клетках был определен паттерн экспрессии молекул гистосовместимости и молекул адгезии. Показано, что высокая экспрессия данных молекул наблюдается у фибробластов и кардиомиоцитов, достигая уровня исходных соматических клеток, которые были использованы для репрограммирования в ИПСК. В то время как в нейральных предшественниках мы наблюдали пониженную экспрессию молекул гистосовместимости и адгезии.Также были проведены пилотные тесты по определению активации аутологичных и аллогенных донорских лимфоцитов при сокультивировании с дифференцированными производными ИПСК. Мы показали, что при сокультивировании с одними и теми же производными ИПСК активация аллогенных Т-клеток выше, чем активация аутологичных Т-клеток. | ||
| 2 | 1 января 2021 г.-1 октября 2022 г. | Дифференциальная иммуногенность производных индуцированных плюрипотентных стволовых клеток |
| Результаты этапа: На первом году выполнения данного проекта были получен и охарактеризован клеточный материал для выполнения проекта (фибробласто- и хондроцитоподобные производные ИПСК, нейральные клетки-предшественники, кардиомиоциты, клетки пигментного эпителия сетчатки (ПЭС), дифференцированные из ИПСК здоровых доноров). Были проведены пилотные тесты по определению активации аутологичных и аллогенных донорских лимфоцитов при сокультивировании с дифференцированными производными ИПСК. В связи с получением данных о повышенном ответе NK-клеток на аутологичные производные ИПСК, мы скорректировали план работ на второй год выполнения проекта и сфокусировались на вопросе: до какой степени аутологичные Т- и NK-клетки способны распознать дифференцированные производные как “свои”. Используя изогенную клеточную модель, состоящую из исходных фибробластов и фибробластоподобных производных (iPS-fibro), мы показали, что клетки, дифференцированные из ИПСК, вызывают высокий уровень дегрануляции и цитотоксичности NK-клеток. В то же время производные ИПСК с нокаутом гена B2M, лишенные молекул HLA-I, не вызывали дополнительного увеличения активации NK-клеток. С помощью транскриптомного анализа мы выявили значительный дисбаланс NK-клеточных лигандов в iPS-fibro. По сравнению с исходными соматическими клетками в производных ИПСК повышена экспрессия лигандов к семейству активирующих рецепторов DNAM-1 и NKG2D и снижена экспрессия молекул HLA-I, основных ингибирующих лигандов NK-клеточных рецепторов. Причиной недостатка ингибирующих сигналов в iPS-fibro может быть недостаточная зрелость клеток, дифференцированных из ИПСК. Длительное культивирование и пассирование iPS-fibro или предварительная обработка клеток IFNγ повышает экспрессию HLA I класса, что возвращает баланс лигандов в равновесное состояние и снижает дегрануляцию и цитотоксичность NK-клеток. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".