Исследователи из Института высокомолекулярных соединений РАН, Медицинского центра им. Г.И. Турнера для взрослых и детей, Института химии Санкт-Петербургского государственного университета, Института химии силикатов, Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН и НИИ физико-химических проблем Белорусского государственного университета разработали специальную
подложку для эффективного выращивания стволовых клеток. Исследование может оказаться полезным для разработки новых материалов и технологий в сфере регенеративной медицины. Статья опубликована в журнале Polymers, исследование поддержано грантом Министерства науки и высшего образования РФ (госконтракт № 14.W03.31.0014, МегаГрант) и грантом РФФИ № 20-33-70236.

Стволовые клетки — главный инструмент регенеративной (восстановительной) медицины. Они способны самообновляться, делиться посредством митоза и дифференцироваться в специализированные клетки, то есть превращаться в клетки различных органов и тканей. С целью восстановления поврежденных органов и тканей, лечения тяжелых заболеваний и сохранения молодости создаются технологии регенеративной медицины, которые развиваются рекордными темпами и уже дают впечатляющие результаты.

Международный коллектив авторов из Санкт-Петербурга, Пущино, Москвы и Минска предложил новую технологию создания подложек для роста стволовых клеток. Такие подложки предлагается создавать на основе бактериальной целлюлозы, модифицированной наночастицами оксида церия, которые придают ей уникальную биоактивность и обеспечивают ускоренное деление стволовых клеток на ее поверхности.

Ученые использовали специальные флуоресцентные стволовые клетки мыши. Такие клетки выделяют из трансгенных мышей, имеющих мутацию, придающую зеленое свечение всем клеткам организма. Это позволило исследователям визуализировать стволовые клетки на подложке и проанализировать процесс их ускоренного деления. «Сама подложка синтезирована из бактериальной целлюлозы, которую производят бактерии Acetobacteraceae bacteria в процессе своей жизнедеятельности. На подложки из бактериальной целлюлозы стволовые клетки прикрепляются, но достаточно плохо растут. Поэтому мы дополнительно обрабатывали такие подложки биоактивными наночастицами оксида церия, который придавали ей не только специальную микроструктуру поверхности, что обеспечивало лучшее прикрепление клеток, но и активировали гены, ответственные за пролиферативную активность стволовых клеток», - сообщил один из авторов статьи, директор ИОНХ РАН, член-корр. РАН Владимир Константинович Иванов.

Российские исследователи уже более 10 лет изучают биоактивность наночастиц оксида церия. Ранее они показали, что наночастицы оксида церия способны ускорять заживление ожоговых и резаных ран, снимать локальное воспаление и ускорять пролиферацию стволовых клеток человека. Теперь консорциум ученых нацелен на создание новых композиционных материалов и полимеров, модифицированных такими наночастицами, которые будут использоваться для выращивания стволовых
клеток и лечения повреждения кожных покровов различной этиологии.

Источник: I.V. Gofman, A.L. Nikolaeva, A.K. Khripunov, E.M. Ivan’kova, A.S. Shabunin, A.V. Yakimansky, D.P. Romanov, A.L. Popov, A.M. Ermakov, S.O. Solomevich, P.M. Bychkovsky, A.E. Baranchikov, V.K. Ivanov. Bacterial cellulose-based nanocomposites containing ceria and their use in the process of stem cell proliferation. Polymers 2021, 13.

https://www.mdpi.com/2073-4360/13/12/1999