119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1
1, Leninskiye Gory, Moscow, 119991
119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1
1, Leninskiye Gory, Moscow, 119991
119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1
1, Leninskiye Gory, Moscow, 119991
119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1
1, Leninskiye Gory, Moscow, 119991
119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1
1, Leninskiye Gory, Moscow, 119991
Введение. Везикулярная фракция секретома мезенхимных стволовых/стромальных клеток человека (ВВ МСК) может быть использована как фармацевтическая субстанция для разработки биологического лекарственного препарата для лечения фибротических заболеваний. Для контроля качества такого препарата наряду со стандартными методами требуются релевантные методы оценки специфической активности, основанные на изучении клеточных мишеней и механизмов действия разрабатываемых препаратов.
Цель. Разработка клеточных моделей для оценки специфической активности создаваемого препарата на основе ВВ МСК человека для лечения фибротических заболеваний.
Материалы и методы. Были разработаны две in-vitro-модели: первая – модель индуцированной дифференцировки клеточных линий первичных фибробластов кожи человека, вторая – модель поляризации макрофагов в клеточной культуре, полученной из моноцитов периферической крови человека.
Результаты и обсуждение. Обработка трансформирующим фактором роста (TGFβ-1) фибробластов приводила к увеличению уровня основного маркера миофибробластов альфа-гладкомышечного актина (αSMA) спустя 96 часов, а одновременное действие TGFβ-1 и ВВ МСК достоверно снижало уровень αSMA по сравнению с TGFβ-1-стимулированными фибробластами. Поляризация макрофагов в М1-направлении при действии комбинации LPS и IFNγ приводила к увеличению экспрессии генов IL-12p35, TNFα, IL-6 как через 4 часа, так и через 24 часа. Поляризация макрофагов в М2-направлении при действии IL-4 приводила к увеличению экспрессии гена CD200R1 как через 4 часа, так и через 24 часа. Действие ВВ МСК на провоспалительный подтип макрофагов M1, стимулированных LPS и IFNγ, приводило к снижению уровня экспрессии провоспалительных цитокинов IL-6, IL-12p35, TNFα через 24 часа после добавления ВВ.
Заключение. Для оценки специфической активности разрабатываемых препаратов на основе ВВ МСК человека предложены две релевантные клеточные модели. Количественным параметром для оценки специфической активности лекарственного препарата на основе ВВ МСК является снижение уровня αSМА в TGFβ-1-стимулированных фибробластах не менее чем в в два с половиной раза по сравнению с положительным контролем. При этом снижение уровня экспрессии генов IL-12p35, IL-6, TNFα в поляризованных М1-макрофагах – не менее чем в два раза по сравнению с М1-макрофагами без воздействия ВВ МСК.
Introduction. The vesicular fraction of human mesenchymal stem/stromal cells (EV MSCs) secretome can be considered as a pharmaceutical substance for the biological drug development to treat fibrotic diseases. Biological drugs quality control requires standard tests using simple validable methods. Additionally, it is necessary to assess specific activity using relevant models based on specific cellular targets and mechanisms of action.
Aim. Development of cell models for specific activity assessment of the biological drug from human EV MSCs for the fibrotic diseases treatment.
Materials and methods. We proposed two in vitro models to evaluate specific activity: the first one is primary human dermal fibroblast (HDF) cell lines induced differentiation model and the second one is polarization of macrophages derived from human peripheral blood monocytes.
Results and discussion. Transforming growth factor (TGFβ-1) treatment of HDF increased the level of the main myofibroblasts marker – alpha-smooth muscle actin (αSMA) within 96 hours. The simultaneous action of TGFβ-1 and EV-MSCs significantly decreased αSMA level compared to TGFβ-1-stimulated fibroblasts. Macrophages polarization towards M1-type with LPS/IFNγ combination resulted in increased IL-6, IL-12p35, TNFα genes expression after both 4 and 24 hours. The EV-MSCs addition to M1-type decreased the gene expression of proinflammatory cytokines IL-6, IL-12p35, TNFα in 24 hours.
Conclusion. We developed two in vitro models to assess specific activity of antifibrotic drug based on human EV-MSCs. In the first model value of specific activity is at least 2.5-fold decrease of αSMA level in TGFβ-1-stimulated HDF, comparing to non-treated control. In the second model the value is at least two-fold decrease in the level of IL-12p35, IL-6, TNFα expression in M1 macrophages, compared to non-treated M1 macrophages.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.