2024 / 01

Следующая статья
DOI: 10.47183/mes.2024.001

ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

In vitro оценка иммуногенности хондроцитов, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток с нокаутом B2M

А. А. Баринова1, А. С. Пикина1, П. А. Голубинская1, Е. С. Ручко2, А. В. Еремеев1,2
Информация об авторах

1 Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины имени Ю. М. Лопухина Федерального медико-биологического агентства, Москва, Россия

2 Институт биологии развития имени Н. К. Кольцова, Москва, Россия

Для корреспонденции: Анна Александровна Баринова
ул. Малая Пироговская, д. 1а, 119435, г. Москва, Россия; ur.liam@la.anna.avonirab

Информация о статье

Финансирование: получение хондроцитарных производных из ИПСК выполнено в рамках государственного задания №122032300191-2 «Органоид-22». Иммуноцитохимический и ПЦР-анализы экспрессии хондрогенных макеров в хондроцитарных проиводных ИПСК, а также оценка иммуногенности этих хондроцитарных производных проводились в рамках проекта РНФ #22-15-00250 «Сравнение хондрогенного потенциала хрящевой ткани, полученной с помощью первичных культур хондроцитов и дифференцированных производных индуцированных плюрипотентных стволовых клеток».

Благодарности: М. Богомяковой, Л. Беликовой из лаборатории клеточной биологии ФНКЦ ФХМ имени Ю. М. Лопухина ФМБА России за помощь в планировании и проведении эксперимента.

Вклад авторов: А. А. Баринова — проведение иммунологических тестов, подготовка и написание статьи, поиск литературы; А. С. Пикина — получение хондроцитов пациента и дифференцировка ИПСК в хондроцитарные производные, проведение ИЦХ; П. А. Голубинская — поиск литературы; Е. С. Ручко — проведение ПЦР; А. В. Еремеев — редактирование статьи.

Соблюдение этических стандартов: исследование одобрено этическим комитетом ФНКЦ ФХМ (протокол № 2019/02 от 09 апреля 2019 г.)

Статья получена: 15.11.2023 Статья принята к печати: 15.01.2024 Опубликовано online: 05.02.2024
|
  1. Кабалык М. А. Распространенность остеоартрита в России: региональные аспекты динамики статистических показателей за 2011–2016 гг. Научно-практическая ревматология. 2018; 56 (4): 416–22. Доступно по ссылке: https://doi.org/10.14412/1995-4484-2018-416-422.
  2. Medvedeva EV, Grebenik EA, Gornostaeva SN, et al. Repair of damaged articular cartilage: current approaches and future directions. Int J Mol Sci. 2018; 19 (8). DOI: 10.3390/ijms19082366.
  3. Pintan GF, de Oliveira ASJ, Lenza M, Antonioli E, Ferretti M. Update on biological therapies for knee injuries: osteoarthritis. Curr Rev Musculoskelet Med. 2014; 7 (3): 263–9. DOI: 10.1007/s12178-014-9229-8.
  4. Martinčič D, Leban J, Filardo G, et al. Autologous chondrocytes versus filtered bone marrow mesenchymal stem/stromal cells for knee cartilage repair-a prospective study. Int Orthop. 2021; 45 (4): 931–9. DOI: 10.1007/s00264-020-04727-2.
  5. Leigheb M, Bosetti M, De Consoli A, Borrone A, Cannas M, Grassi F. Chondral tissue engineering of the reumatoid knee with collagen matrix autologous chondrocytes implant. Acta Biomed. 2017; 88 (4S): 107–13. DOI: 10.23750/abm.v88i4-S.6801.
  6. Davies RL, Kuiper NJ. Regenerative medicine: a review of the evolution of autologous chondrocyte implantation (ACI) therapy. Bioeng (Basel, Switzerland). 2019; 6 (1). DOI: 10.3390/bioengineering6010022.
  7. Vonk LA, de Windt TS, Kragten AHM, et al. Enhanced cell-induced articular cartilage regeneration by chondrons; the influence of joint damage and harvest site. Osteoarthr Cartil. 2014; 22 (11): 1910–7. DOI: 10.1016/j.joca.2014.08.005.
  8. Khan NM, Diaz-Hernandez ME, Chihab S, et al. Differential chondrogenic differentiation between iPSC derived from healthy and OA cartilage is associated with changes in epigenetic regulation and metabolic transcriptomic signatures. Elife. 2023; 12. DOI: 10.7554/eLife.83138.
  9. Viñuelas R, Sanjurjo-Rodríguez C, Piñeiro-Ramil M, et al. Generation and characterization of human induced pluripotent stem cells (iPSCs) from hand osteoarthritis patient-derived fibroblasts. Sci Rep. 2020; 10. DOI: 10.1038/s41598-020-61071-6.
  10. Abe K, Yamashita A, Morioka M, et al. Engraftment of allogeneic iPS cell-derived cartilage organoid in a primate model of articular cartilage defect. Nat Commun. 2023; 14 (1): 804. DOI: 10.1038/s41467-023-36408-0.
  11. Deuse T, Hu X, Gravina A, et al. Hypoimmunogenic derivatives of induced pluripotent stem cells evade immune rejection in fully immunocompetent allogeneic recipients. Nat Biotechnol. 2019; 37 (3): 252–8. DOI: 10.1038/s41587-019-0016-3.
  12. Trionfini P, Romano E, Varinelli M, et al. Hypoimmunogenic human pluripotent stem cells as a powerful tool for liver regenerative medicine. Int J Mol Sci. 2023; 24 (14). DOI: 10.3390/ijms241411810.
  13. Okutani Y, Abe K, Yamashita A, Morioka M, Matsuda S, Tsumaki N. Generation of monkey induced pluripotent stem cell-derived cartilage lacking major histocompatibility complex class I molecules on the cell surface. Tissue Eng Part A. 2022; 28 (1–2): 94–106. DOI: 10.1089/ten.TEA.2021.0053.
  14. Bogomiakova ME, Sekretova EK, Anufrieva KS, et al. iPSCderived cells lack immune tolerance to autologous NKcells due to imbalance in ligands for activating and inhibitory NK-cell receptors. Stem Cell Res Ther. 2023; 14 (1): 77. DOI: 10.1186/s13287-023-03308-5.
  15. Bogomiakova ME, Sekretova EK, Eremeev AV, et al. Derivation of induced pluripotent stem cells line (RCPCMi007-A-1) with inactivation of the beta-2-microglobulin gene by CRISPR/Cas9 genome editing. Stem Cell Res. 2021; 55: 102451. Available from: https://doi.org/10.1016/j.scr.2021.102451.
  16. Simms PE, Ellis TM. Utility of flow cytometric detection of CD69 expression as a rapid method for determining poly- and oligoclonal lymphocyte activation. Clin Diagn Lab Immunol. 1996; 3 (3): 301–4. DOI: 10.1128/cdli.3.3.301-304.1996.
  17. Zimmerman M, Yang D, Hu X, et al. IFN-γ Upregulates survivin and Ifi202 expression to induce survival and proliferation of tumorspecific T cells. PLoS One. 2010; 5 (11): e14076. Available from: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0014076.
  18. Yamasaki S, Sugita S, Horiuchi M, et al. Low Immunogenicity and immunosuppressive properties of human ESC- and iPSC-derived retinas. Stem Cell Reports. 2021; 16 (4): 851–67. Available from: https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2021.02.021.
  19. Petrus-Reurer S, Winblad N, Kumar P, et al. Generation of retinal pigment epithelial cells derived from human embryonic stem cells lacking human leukocyte antigen class I and II. Stem cell reports. 2020; 14 (4): 648–62. DOI: 10.1016/j.stemcr.2020.02.006.
  20. Pereira RC, Martinelli D, Cancedda R, Gentili C, Poggi A. Human articular chondrocytes regulate immune response by affecting directly T cell proliferation and indirectly inhibiting monocyte differentiation to professional antigenpresenting cells. Front Immunol. 2016; 7. Available from: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2016.00415.
  21. Osiecka-Iwan A, Hyc A, Radomska-Lesniewska DM, Rymarczyk A, Skopinski P. Antigenic and immunogenic properties of chondrocytes. Implications for chondrocyte therapeutic transplantation and pathogenesis of inflammatory and degenerative joint diseases. Cent J Immunol. 2018; 43 (2): 209–19. DOI: 10.5114/ceji.2018.77392.
  22. Tsai HH, Kao HJ, Kuo MW, et al. Whole genomic analysis reveals atypical non-homologous off-target large structural variants induced by CRISPR-Cas9-mediated genome editing. Nat Commun. 2023; 14 (1): 5183. DOI: 10.1038/s41467-023-40901-x.
  23. Ramezankhani R, Torabi S, Minaei N, et al. Two decades of global progress in authorized advanced therapy medicinal products: an emerging revolution in therapeutic strategies. Front cell Dev Biol. 2020; 8: 547653. DOI: 10.3389/fcell.2020.547653.
  24. Kim J, Park J, Song SY, Kim E. Advanced therapy medicinal products for autologous chondrocytes and comparison of regulatory systems in target countries. Regen Ther. 2022; 20: 126–37. DOI: 10.1016/j.reth.2022.04.004.
  25. Colombini A, Libonati F, Lopa S, Peretti GM, Moretti M, de Girolamo L. Autologous chondrocyte implantation provides good long-term clinical results in the treatment of knee osteoarthritis: a systematic review. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc. 2023; 31 (6): 2338–48. DOI: 10.1007/s00167-022-07030-2.
  26. Tsumaki N, Okada M, Yamashita A. iPS cell technologies and cartilage regeneration. Bone. 2015; 70: 48–54. DOI: 10.1016/j.bone.2014.07.011.
  27. Kimura T, Yamashita A, Ozono K, Tsumaki N. Limited Immunogenicity of Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cartilages. Tissue Eng Part A. 2016; 22 (23-24): 1367–75. DOI: 10.1089/ten.tea.2016.0189.
  28. Aigner T, Gebhard PM, Schmid E, Bau B, Harley V, Pöschl E. SOX9 expression does not correlate with type II collagen expression in adult articular chondrocytes. Matrix Biol. 2003; 22 (4): 363–72. DOI: 10.1016/s0945-053x(03)00049-0.
  29. Lee J, Smeriglio P, Chu CR, Bhutani N. Human iPSC-derived chondrocytes mimic juvenile chondrocyte function for the dual advantage of increased proliferation and resistance to IL1β. Stem Cell Res Ther. 2017; 8 (1): 244. DOI: 10.1186/s13287-017-0696-x.
  30. Oladipo OO, Adedeji BO, Adedokun SP, Gbadamosi JA, Salaudeen M. Regulation of effector and memory CD8 + T cell differentiation: a focus on orphan nuclear receptor NR4A family, transcription factor, and metabolism. Immunol Res. 2023; 71 (3): 314–27. DOI: 10.1007/s12026-022-09353-1.
  31. Henrickson SE, von Andrian UH. Single-cell dynamics of T-cell priming. Curr Opin Immunol. 2007; 19 (3): 249–58. DOI: 10.1016/j.coi.2007.04.013.
  32. Lerner EC, Woroniecka KI, D’Anniballe VM, et al. CD8+ T cells maintain killing of MHC- I-negative tumor cells through the NKG2D–NKG2DL axis. Nat Cancer. 2023; 4 (9): 1258–72. DOI: 10.1038/s43018-023-00600-4.