Регенерация хряща без образования тератом с помощью иПСК p21−/−, модифицированных системой iCasp9

Цель: Суставной хрящ обладает ограниченной способностью к регенерации из-за отсутствия в нём нервных волокон, кровеносных и лимфатических сосудов. Поскольку хрящ лишён иннервации, его повреждения часто остаются незамеченными до тех пор, пока дегенерация не приводит к боли, снижению функции и в конечном итоге к остеоартриту (ОА). Выбор хирургического или консервативного лечения повреждений хряща зависит от таких факторов, как размер, форма, глубина и локализация дефекта, а также возраст пациента. Стволовые клетки, особенно благодаря способности дифференцироваться в хондроциты, могут использоваться для восстановления хряща, однако ни один из соответствующих методов лечения пока не получил клинического одобрения. В последнее время индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК) рассматриваются как потенциальное средство регенерации хряща. Однако после трансплантации сохраняется существенный риск опухолеобразования. Для его снижения необходимы строгие протоколы контроля качества и безопасности, а также механизмы, позволяющие управлять поведением иПСК после трансплантации.

Дизайн: Система индуцированной каспазы 9 (iCasp9) представляет собой перспективный механизм клеточной элиминации, обеспечивающий избирательное уничтожение генетически модифицированных клеток посредством апоптоза. Ранее мы показали, что эффективность уничтожения клеток с помощью iCasp9 повышается на фоне мутации p21. Поскольку мутации p21 также усиливают восстановление хряща, мы исследовали иПСК p21−/− и иПСК дикого типа (p21+/+), модифицированные системой iCasp9, в модели повреждения хряща у мышей.

Результаты: Без активации iCasp9 иПСК обоих генотипов — p21−/− и p21+/+ — после трансплантации образовывали опухоли. Напротив, у мышей, получавших активатор iCasp9 AP20187, опухоли не образовывались. иПСК p21−/− и p21+/+ обеспечивали сопоставимую регенерацию хряща.

Выводы: Полученные данные свидетельствуют о том, что элиминация иПСК с помощью iCasp9 позволяет эффективно снизить риск опухолеобразования, сохраняя терапевтический потенциал клеток для восстановления хряща.