РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ В КЛИНИЧЕСКУЮ ПРАКТИКУ ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННЫЙ КЛЕТОЧНЫЙ ТРАНСПЛАНТАТ С ВЫСОКИМ РЕГЕНЕРАТИВНЫМ ПОТЕНЦИАЛОМ ДЛЯ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ И ЗАМЕСТИТЕЛЬНОЙ ТЕРАПИИ УТРАЧЕННЫХ ФУНКЦИЙ ОРГАНОВ И СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ГЕННЫХ И КЛЕТОЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

в рамках реализации научно-технической программы «Национальная программа внедрения персонализированной и превентивной медицины в Республике Казахстан»

Актуальность

Научная новизна и значимость задачи по разработке генных, клеточных технологий и регенеративной медицины является то, что это является основой медицины будущего, способной не только полностью заменить трансплантацию донорских органов, но и избавить человечество от многих заболеваний – от восстановления поврежденных тканей, до восстановления функций органов и систем. Несмотря на достигнутые успехи в мире в этом направлении, важным моментом задачей, является исследование фундаментальных механизмов влияния патологического стресса на состояние клеток и поиск эффективных методов восстановления их функциональной и биорегуляторной активности для последующей клеточной трансплантации «оздоровленных» клеток.

Результаты проведенных исследований недостаточно освещают механизмы на местном (органном, тканевом) и системном уровнях, а также недостаточно убедительны корреляции между полученными клиническими эффектами и связанные с ними иммунологическими данными как клеток, так и иммунного статуса организма в целом.     

В этой связи, задачей настоящего исследования являются разработка новых подходов генерации стволовых клеток для качественной реализации ими биомедицинской и регенерационной стратегии, что включает: биотехнологию клеток костного мозга и разработку оптимальных условий для восстановления композита стволовых клеток для трансплантации; исследование стрессового состояния клеток костного мозга в условиях хронической патологии на основе оценки структурно-функционального состояния лимфоцитов периферической крови; исследование регенеративного потенциала гемопоэтических и мезенхимальных стволовых клеток костного мозга в условиях хронической патологии путем анализа длины их теломер и теломеразной активности методом полимеразной цепной реакции (ПЦР); проведение молекулярно-генетического анализа культур стволовых клеток костного мозга в условиях патологии с помощью микроэррэй-метода (microarray) для оценки количества функционально активных генов (mРНК) и наконец, разработка оптимальных технологий реконструктивно-восстановительной регуляции процесса генерации мультипотентных мезенхимальных стволовых клеток – механизмы защиты и ремоделирования/восстановления клеток от ингибирующего влияния и последствий хронического стресса.

А также изучение патогенетических механизмов позитивного влияния клеточной терапии являются чрезвычайно перспективными и актуальными для клинической клеточной трансплантологии, это:

        — исследование механизмов развития ХСН, в частности, изучение роли системной восполительной реакции (СВР) в патогенезе дилатационной кардиомиопатии и влияния аутогенных мезенхимальных СК при клеточной кардиомиопластике.

 — исследование регулярного и иммунокорригирующего влияния МСК КМ на течение аутоимунного воспаления на системном и местном уровнях при ССД и СКВ, а также генетические предпосылки возникновения данных заболеваний у казахов.

 — исследование вариабельности суточной гликемии после трансплантации МСК КМ, а также динамику течения микрососудистых и нейропатических осложнений СД.

 — исследование регулярного влияния МСК КМ на регресс фиброза печени, процессы ангиогенеза и восстановление функций печени.

 — на современном этапе развития мировой науки большой акцент ученых придается генетическим исследованиям, результаты которых откроют в перспективе широкие возможности для прогресса персонализированной медицины. В этой связи, разработка нами генных и клеточных технологий в медицинской науке впервые откроют возможности оптимизированного, индивидуального подхода в лечении пациентов с тяжелой патологией. Генные клеточные технологии и исследования, будут направлены прежде всего, на регуляцию экспрессии мРНК в клетках центрального органа иммуногенеза для восстановления биосинтеза белка рибосомами, функциональная способность которых в условиях хронической патологии по данным научной литературы снижена, что отражается в целом на регенеративном потенциале клеток. Именно поэтому, задачей настоящей научно-технической программы, является исследование генетической активности стволовых клеток, а также длины их теломер и теломеразной активности в условиях длительного хронического заболевания (хронический патологический стресс» на органы иммуногенеза и прежде всего, клеток костного мозга – как центрального органа иммунной системы и связанные с этим нарушения функциональной и биорегуляторной активности клеток в реализации морфорегуляторных функций.

Таким образом, разработка новых методов оценки исходных биологических резервов клеток костного мозга в условиях патологии и прогнозирования восстановительных процессов на основе исследования генных и клеточных технологий, представляют собой весьма перспективное, обширное направление, реализация которого требует разностореннего, научного исследования, что собственно и определило цели настоящей задачи.

Цель данного исследования

Разработать и внедрить в клиническую практику персонализированный клеточный трансплантат с высоким регенеративным потенциалом для восстановительной и заместительной терапии утраченных функций органов и систем на основе генных и клеточных технологий.

Задачи исследования

Новые подходы в генерации стволовых клеток для качественной реализации ими биомедицинской и регенерационной стратегии.
Биотехнология клеток костного мозга и разработка оптимальных условий для восстановления композита стволовых клеток для трансплантации.
Исследование стрессового состояния клеток костного мозга в условиях хронической патологии на основе оценки структурно-функционального состояния лимфоцитов периферической крови.
Исследование регенеративного потенциала гемопоэтических и мезенхимальных стволовых клеток костного мозга в условиях хронической патологии путем анализа длины их теломер и теломеразной активности методом полимеразной цепной реакции (ПЦР).
Проведение молекулярно-генетического анализа культур стволовых клеток костного мозга в условиях патологии с помощью микроэррэй-метода (microarray) для оценки количества функционально активных генов (mРНК).
Изучить молекулярные и клеточные механизмы регуляции восстановительных процессов различных органов и систем при клеточной трансплантации
Изучение  эффективости и безопасности внутрикоронарного применения мезенхимальных аутологичных клеток костного мозга у пациентов с ишемической кардиомиопатией  с фракцией выброса (EF≤40%).
Изучение молекулярных и клеточных механизмов регуляции восстановительных процессов различных органов и систем при клеточной трансплантации при аутоиммунных заболеваниях
Оценка результатов сравнительного лечения больных СКВ и ССД традиционными методами лечения и с использованием трансплантации мезенхимальных стволовых клеток с высокодозной иммуносупрессивной терапией в казахской популяции.
Определение предикторов лабораторно-иммунологического контроля на основе изучения гематологических, иммунологических, морфологических и клинических показателей на фоне трансплантации мезенхимальных стволовых клеток аутогенного костного мозга с высокодозной иммуносупрессивной терапией у пациентов СКВ и ССД  в казахской папуляции
Изучение молекулярных и клеточных механизмов регуляции восстановительных процессов различных органов и систем при клеточной трансплантации при сахарном диабете 1 и 2 типов и их осложнений.  Трансплантация мезенхимальных клеток костного мозга в лечении сахарного диабета и его осложнений
Установление влияния трансплантации мезенхимальных стволовых клеток костного мозга на динамику офтальмологических микрососудистых осложнений (состояние бульбарной конъюнктивы, микроциркуляцию глазного дна) у пациентов с сахарным диабетом 1 и 2 типа.
Изучение молекулярных и клеточных механизмов регуляции восстановительных процессов различных органов и систем при клеточной трансплантации при первичном билиарном холангите. Исследование эффективности трансплантации мультипотентных мезенхимальных аутологичных клеток костного мозга в коррекции аутоиммунных механизмов развития первичного билиарного холангита (продолжение)
Оценка лабораторной эффективности мультипотентных мезенхимальных аутологичных клеток костного мозга у больных первичным билиарным холангитом.

Соисполнитель исследования:     АО «Национальный научный медицинский центр».