Динамика скорости роста, иммунофенотипа и генетическая стабильность мезенхимальных стволовых клеток костного мозга человека на ранних и поздних пассажах при культивировании ex vivo

Проведено изучение динамики роста, изменения иммунофенотипических характеристик, генетической стабильности мезенхимальных стволовых клеток (МСК) человека на ранних (3—4-й) и поздних (10—12-й) пассажах при культивировании in vitro. Представлены результаты культивирования стромальных фибробластов костного мозга (n=25), забранного в целях аллогенной трансплантации пациентам с гематологическими заболеваниями. Было показано, что в популяции культивируемых in vitro МСК сохраняется линейная гомогенность клеток, наблюдаемая на 3—4-м пассаже, а также и при увеличении срока культивирования до 10—12-го пассажа. Результаты анализа анеуплоидии культивируемых клеток свидетельствуют о клональной гетерогенности популяции МСК и селективном преимуществе определенных клонов в процессе культивирования.Используемый в нашей работе протокол культивирования МСК позволяет получить достаточное для клинического применения число хорошо охарактеризованных клеток уже на 3—4-м пассаже. При использовании в терапевтических целях МСК более поздних сроков экспансии следует осуществлять строгий контроль поверхностного фенотипа и генетической стабильности клеточных трансплантатов, что позволит в будущем избежать нежелательных отдаленных последствий клинического использования культур МСК. Полученные данные обсуждены и сопоставлены с данными литературы.

1. Фриденштейн А.Я., Чайлахян Р.К., Лалыкина К.С. О фибробластоподобных клетках в культурах кроветворных тканей морских свинок. Цитология 1970;12:1147—55.

2. Фриденштейн А.Я., Лурия Е.А. Клеточные основы кроветворного микроокружения. Тер арх 1980;9:67—71.

3. Владимирская Е.Б., Кошель И.В. Стромальные фибробласты нормального костного мозга у детей. Гематол трансфузиол 1990;1:3—5.

4. Фриденштейн А.Я., Чайлахян Р.К. Стромальные клетки костного мозга и кроветворное микроокружение. Арх патол 1982;10:3—11.

5. Owen M., Fridenstain A. Stromal stem cells: marrow-derived osteogenic progenitors. Ciba Found Symp 1988;136:42—60.

6. Owen M. Marrow stromal stem cells. J Cell Sci 1995;10:63—76.

7. Minguell J.J. Mesenchymal stem cells. Exp Biol Med 2001;226(6):507—20.

8. Minguell J.J., Conget P. Mesenchymal progenitor cell: Biology and clinical utilization. Br J Med Biol Res 2000;33: 881—7.

9. Prockop D.J. Marrow stromal cells as stem cells for nonhematopoietic tissues. Science 1997;276:71—4.

10. Castro-Malaspina H., Gay R., Resnick G. et al. Characterization of human bone marrow fibroblast colonyforming cells (CFU-F) and their progeny. Blood 1980;56:289—301.

11. Caplan A.I. The mesengenik process. Clin Plast Surg 1994;21:429—35.

12. Pittenger M., Mackay A., Beck S. et al. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells. Science 1999;284:143—7.

13. Le Blanc K., Ringden O. Immunomodulation by mesenchymal stem cells and clinical experience. J Intern Med 2007;262:509—25.

14. Miura M., Miura Y., Hesed M. et al. Accumulated chromosomal instability in murine bone marrow mesenchymal stem cells to malignant transformation. Stem Cells 2005;65:1961—4.

15. Stenderup K., Justesen J., Clausen C. et al. Aging is associated with decreased maximal life span and accelerated senescence of bone marrow stromal cells. Bone 2003;33:919—26.

16. Tai M.-H., Chang C.-C., Olson L.K. et al. Oct4 expression in adult human stem cells: evidence in support of the stem cell theory of carcinogenesis. Carcinogenesis 2004;10:1093.

17. Rubio D., Garcia-Castro L., Martin M.C. et al. Spontaneous human adult stem cell transformation. Cancer Res 2005;65:3035—9.

18. Kassem M., Burn J.S. Carcia-Castro J. et al. Adult stem cells and cancer. Cancer Res 2005;65:9601—7.

19. Фриденштейн А.Я., Дериглазова Ю.Ф., Кулагина Н.Н. Клонирование клеток-предшественников для фибробластов в монослойных культурах клеток. Бюлл экспер биол 1973;76:90—4.

20. Shaffer L.G., Tommerup N. International System for Human Cytogenetic Nomenclature. Published in collaboration with Сytogenetics and Genome Research under the title ISCN. Karger 2005:130.

21. Delorme B., Ringe J., Gallay N. et al. Specific plasma membrane protein phenotype of culture-amplified and native human bone marrow mesenchymal stem cells. Blood 2008;111:2631—5.

22. Назаренко С.А., Тимошевский В.А. Анализ частоты спонтанной анеуплоидии в соматических клетках человека с помощью технологии интерфазной цитогенетики. Генетика 2004;40(2):195—204.

23. Бочков Н.П., Никитина В.А. Цитогенетика стволовых клеток человека. Молекуляр мед 2008;3:40—7.