Средство, стимулирующее функции мезенхимальных клеток-предшественников in vitro

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.

 

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.

* - 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.).

Применение 7-(2-гидроксиэтил)теофиллина в качестве средства, стимулирующего колониеобразующую способность мезенхимальных клеток-предшественников.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гетероциклическому имидазольному соединению общей формулы (I), в которой R представляет собой водород, галоген, C1-С6алкокси или C1-С6галогеналкил; один из X, Y и Z представляет собой азот, а другие представляют собой СН или один из X, Y и Z представляет собой СН, а другие представляют собой азот; М представляет собой азот или CR1, R1 представляет собой водород, кислород, C1-С6алкил или C1-С6галогеналкил.

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для лечения прогрессирующего кератоконуса проводят формирование интрастромального роговичного кармана с помощью фемтосекундного лазера с последующим введением в образованный карман 0,1% раствора рибофлавина, пропитывание последним роговицы и облучение роговицы лучом ультрафиолетового света с длиной волны 365 нм в течение 30 минут.

Изобретение относится к новому соединению формулы (I), или его таутомеру, или фармацевтически приемлемой соли. Соединения обладают свойствами ингибиторов фосфодиэстеразы (PDE2) и фактора некроза опухоли α (TNFα).
Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для лечения кератоконуса проводят определение местоположения вершины кератоконуса относительно центра оптической зоны роговицы, точечную деэпителизацию для удаления эпителиального слоя на всю его глубину до боуменовой мембраны, насыщение роговицы раствором рибофлавина путем многократных инсталляций 0,1% раствора и ультрафиолетовое облучение.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для лечения прогрессирующих кератэктазий. Для этого в течение 30 минут осуществляют насыщение стромы роговицы водным раствором, содержащим рибофлавин.
Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии, интенсивной терапии и акушерству и гинекологии, и может быть использовано при проведении спинномозговой анестезии в ходе кесарева сечения у беременных с исходным значением артериального давления не выше 140 мм рт.ст.
Изобретение относится к медицине, а именно к клинической лимфологии, и может быть использовано для лечения больных атеросклерозом сосудов шеи и сосудов органов средостения.

Изобретение относится к фармацевтической промышленности и представляет собой композицию для увеличения скорости метаболизма алкоголя в организме человека, содержащую L-аргинин, L-глутаминовую кислоту, L-тирозин, L-фенилаланин, витамин В1, витамин В2, витамин В3, витамин В5, витамин В6, витамин В7, витамин В9, витамин В12, холин, инозит, пара-аминобензойную кислоту, экстракт корня женьшеня, натрий, хлорид, калий, кальций, магний, цинк, железо, марганец, фосфор, витамин D, витамин С, причем компоненты в композиции находятся в определенных соотношениях на 100 г композиции.

Изобретение относится к препаратам для лечения хронических обструктивных заболеваний легких, а именно к лекарственным средствам бронхолитического действия. Фармацевтическая композиция содержит 1,5-2,5 мг/мл теофиллина, воду, 0,2-0,4 мг/мл калия хлорида, 0,1-0,3 мг/мл магния хлорида, 11-18 мг/мл янтарной кислоты или ее соли.
Изобретение относится к области медицины, в частности к способу лечения интоксикации психозов на основе фармакологической коррекции нарушений метаболизма головного мозга.
Настоящее изобретение относится к медицине, а именно к нейрохирургии, и касается выявлений интраоперационных осложнений у нейрохирургических больных. Для этого осуществляют медленное, в течение 3 мин, внутривенное введение 2 мл инстенона, через 10-15 мин после окончания нейрохирургической операции и выключения подачи анестетика больному. Если у больного «на игле» происходит гармоничное пробуждение, а именно восстанавливается уровень бодрствования и уровень сознания до контакта с анестезиологом и выполнения простейших команд, появляются спонтанные движения в конечностях, глоточный и кашлевой рефлексы, реакция на эндотрахеальную трубку, достаточный мышечный тонус, то производят экстубацию, оценку неврологического статуса и после 5 мин наблюдения в операционной его транспортируют в отделение интенсивной терапии для дальнейшего консервативного лечения, что подтверждает отсутствие интраоперационных осложнений. Если у больного не происходит гармоничного пробуждения через 10-15 мин после окончания нейрохирургической операции и выключения подачи анестетика, сразу после введения инстенона, то его транспортируют для выполнения компьютерной томографии головного мозга, что подтверждает наличие интраоперационных осложнений. Способ обеспечивает эффективное выявление интраоперационных осложнений в максимально короткие сроки. 2 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к фармакологии, и может быть использовано в клеточных технологиях. Применяют 7-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.

Наверх