НАЗВАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ восстановления ткани ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение обеспечивает способ восстановления ткани. ТЕКУЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В большинстве исследований гетерохронной трансплантации клеток, для трансплантации используются: HSCs ' ^3A мышечные стволовые клетки

млекопитающих (MuSCs, также известные как «сателлитные клетки») ⁵ или клетки эмбриональной нервной ткани ^{6 7} .

Напротив, исследования гетерохронной трансплантации, где для трансплантации используются фибробласты, довольно редки.

Также объектом большинства исследований гетерохронной трансплантации клеток является восстановление функции того же типа клеток или той же линии клеток, как и трансплантированные клетки. Даже если описаны некоторые паракринные эффекты трансплантированных клеток на клетки ткани хозяина, эти паракринные эффекты не всегда благоприятны для ткани хозяина и обычно оказывают влияние только на ограниченный круг типов клеток ткани хозяина. В противоположность этому, целью настоящего изобретения является восстановление функции не только того же типа клеток (или той же линии клеток) как и трансплантированные клетки, но и большинства типов клеток в ткани хозяина, а также восстановление функции внеклеточного матрикса ткани хозяина, что приводит к восстановлению ткани хозяина в целом.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Следует понимать, что данное изобретение не ограничивается конкретными описанными вариантами осуществления, которые могут, конечно, варьироваться. Кроме того, следует понимать, что терминология, используемая здесь для целей описания конкретных вариантов осуществления не ограничивает объем

настоящего изобретения, поскольку объем настоящего изобретения ограничен только прилагаемой формулой изобретения. Если не указано другое, все технические и научные термины, используемые здесь, имеют то же значение, которое вкладывается в них специалистом с обычной квалификацией в области, к которой принадлежит данное изобретение. Хотя любые способы и материалы, подобные или эквивалентные описанным здесь, могут быть использованы на практике или при тестировании настоящего изобретения, предпочтительные способы и материалы будут описаны здесь. Все публикации, упомянутые здесь, включаются в качестве ссылок в данное описание способов и/или материалов, в связи с которыми указанные публикации цитируются. Очевидно, что настоящее описание имеет приоритет перед любым описанием в упомянутых публикациях, если между ними обнаруживается противоречие. Настоящее изобретение обеспечивает способ восстановления ткани. В наиболее предпочтительном варианте трансплантат или культура клеток, полученные от донора моложе лица, нуждающегося в восстановлении ткани, и содержащий(ая) по меньшей мере один фибробласт донора пересаживается в ткань указанного лица.

В другом варианте осуществления изобретения небольшие кусочки ткани, полученные от донора моложе лица, нуждающегося в восстановлении ткани, пересаживается в ткань указанного лица. В другом варианте осуществления небольшие кусочки дермы, полученные от донора моложе лица, нуждающегося в восстановлении ткани, пересаживается в ткань указанного лица.

В другом варианте осуществления изобретения небольшой фрагмент ткани, полученный от донора моложе лица, нуждающегося в восстановлении ткани, пересаживается в кожу, костный мозг, печень или почку указанного лица. В другом варианте осуществления изобретения небольшой фрагмент ткани, полученный от донора моложе лица, нуждающегося в восстановлении ткани, пересаживается в скелетную мышцу, мозг или сердце указанного лица.

Хотя в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения количество фибробластов в трансплантате или в культуре клеток, полученном(ой) от донора может быть равно одному, в других вариантах количество фибробластов в трансплантате или в культуре клеток, полученном(ой) от донора может быть больше одного. В этом описании изобретения, даже если мы ссылаемся на варианты, где указанное число фибробластов больше одного, это ссылки в равной степени относятся и к варианту, где указанное число равно одному.

Предпочтительный выбор фибробластов для трансплантата или для клеточной культуры— это фибробласты человека. Фибробласты человека для

трансплантата или для клеточной культуры могут быть получены из ряда

источников, в том числе из мужской крайней плоти новорожденных, дермы, легких, пуповины, хрящей, ткани мочеиспускательного канала, стромы роговицы, слизистой оболочки полости рта, кишечника. Кроме того фибробласты человека для трансплантата или для клеточной культуры могут быть получены из ткани сухожилий, ткани связок или другой соединительной ткани. Кроме того

фибробласты человека для трансплантата или для клеточной культуры могут быть получены из стволовых клеток. Предпочтительный выбор ткани для получения фибробластов для трансплантата или для клеточной культуры - это дерма.

Хотя фибробласты человека для трансплантата или для культивирования клеток являются предпочтительными для использования в настоящем изобретении, фибробласты, которые будут использоваться в способе по настоящему

изобретению не ограничиваются фибробластами человека. Фибробласты от других видов млекопитающих, включая лошадей, собак, свиней, крупного рогатого скота, кошек, коз, овец и других источников могут быть использованы. Мышиные фибробласты, фибробласты от иных грызунов также могут быть использованы. Фибробласты для трансплантата или для клеточной культуры могут быть

получены из донорских тканей эмбрионов, новорожденных или взрослых. 14 000721

Донор фибробластов может находиться в разных стадиях развития и иметь разный возраст. Единственное ограничение по возрасту для донора, что он должен быть моложе хозяина.

Кроме того, рекомбинантные или генно-инженерные фибробласты, которые спонтанно, химически или вирусно трансфицированы также могут быть

использованы в данном изобретении. Рекомбинантные или генно-инженерные фибробласты могут действовать в качестве системы доставки лекарственного средства пациенту, нуждающемуся в повышенном уровне тех или иных веществ, вырабатываемых организмом, или в лечении терапевтическими препаратами. Фибробласты могут производить рекомбинантные продукты клеток, факторы роста, гормоны, пептиды или белки в течение непрерывного периода времени или по мере необходимости, когда получат биологический, химический или

термический сигнал из окружающей среды.

Фибробласты также могут быть рекомбинированы или подвергнуты генно- инженерной модификации для экспрессии белков, цитокинов или различных компонентов внеклеточного матрикса, которые либо естественно присутствуют в тканях организма, но требуются в повышенных концентрациях или изменены в некотором роде, чтобы сделать трансплантат, содержащий внеклеточный матрикс, эффективным в терапевтическом плане. Эти процедуры модификации, как правило, известны специалистам в соответствующей области.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения фибробласты из какого-либо источника в составе трансплантате пересаживают в ткани хозяина. В 1 другом варианте осуществления настоящего изобретения фибробласты из какого- либо источника в составе клеточной культуры пересаживают в ткани хозяина.

Клетки фибробластов можно культивировать в комбинации с другими типами клеток. Например, эмбриональные клетки-предшественники, такие как

мезенхимальные стволовые клетки могут быть использованы в данном

изобретении, их можно культивировать с фибробластами и они могут быть либо in vitro или in vivo стимулированы к дифференцировке в желаемые типы клеток.

Предпочтительно, чтобы происхождение эмбриональных клеток- предшественников, используемых для культивирования с фибробластами, было из того же типа эмбриональной ткани, как и ткань, которую предполагается восстановить. Например, миобласты могут культивироваться с фибробластами для трансплантации в скелетные мышцы.

Фибробласты также можно культивировать в комбинации с другими типами клеток, например, с миогенными клетками-предшественниками.

Клетки фибробластов можно культивировать в комбинации с более чем одним типом клеток. Для тех вариантов, которые включают более чем один тип клеток, смеси нормальных и генетически модифицированных или трансфицированных клеток могут быть использованы. Также могут быть использованы смеси клеток из двух или более видов или тканевых источников.

Компоненты внеклеточного матрикса также могут быть добавлены к культуре фибробластов. Хотя коллаген является наиболее предпочтительным для применения элементом внеклеточного матрикса, могут быть использованы и другие компоненты внеклеточного матрикса. Эти компоненты внеклеточного матрикса могут быть использованы отдельно или могут быть добавлены вместе с коллагеном. Эти компоненты внеклеточного матрикса могут включать: другие коллагены, как фибриллярный так и нефибриллярный коллаген типа II, Ul, IV- VIII, Зх, X -XIX, другие матриксные белки, которые могут включать эластин,

протеогликаны, такие как декорин или бигликан, или гликопротеины, такие как тенасцин, витронектин, фибронектин, тромбоспондин I, и гликозаминогликаны (GAG), такие как гиалуроновая кислота (НА). Внеклеточный матрикс может быть различен по составу и структуре.

Специалисты в данной области осведомлены, что культура фибробластов может содержать, либо преднамеренно или либо в результате культивирования

фибробластов из первичных источников, другие клетки, в том числе клетки соединительной ткани и другие компоненты внеклеточного матрикса.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения фибробласты из различных источников в трансплантате пересаживают в ткани хозяина.

Трансплантат может быть получен для имплантации в ткани хозяина с

использованием стандартных и хорошо известных методов трансплантации, в том числе методов подготовки трансплантатов тканей.

Известными методами подготовки трансплантатов тканей являются: уменьшение трансплантата до нужного размера, сшивание трансплантата хирургическим швом, изменение размера трансплантата до имплантации, абразивная обработка трансплантата, разрезание трансплантата, который имеет больший размер чем необходимо для трансплантации на микрогранулы перед имплантацией, измельчение трансплантата путем разрыва, резки, абразивной обработки и т.п., измельчение трансплантата в специальном блендере с высокой скоростью резания.

Другой хорошо известный метод подготовки трансплантата заключается в том, что трансплантат после извлечения у донора может быть промыт в холодном нормальном физиологическом растворе или фосфатно-солевом буфере (PBS), чтобы удалить посторонние включения. Другой хорошо известный метод

подготовки трансплантата заключается в том, что тепловая ишемия трансплантата перед имплантацией должна быть минимизирована. Другой хорошо известный метод подготовки трансплантата заключается хранении трансплантата в

замороженном гидратированном состоянии. Другой хорошо известный метод подготовки трансплантата заключается замораживании или лиофилизировании трансплантата. Другой хорошо известный метод подготовки трансплантата заключается в обезвоживании трансплантата путем центрифугирования и декантации лишней воды. Другой хорошо известный метод подготовки

трансплантат заключается в растворении трансплантата путем ферментативного расщепления включая использование протеаз, таких как трипсин или пепсин, коллагеназ или других соответствующих ферментов. Другой хорошо известный метод подготовки трансплантата заключается в измельчении трансплантата в жидком азоте для получения частиц нужного размера. Если планируется, засеять трансплантат фибробластами из других источников, например, из культуры клеток, трансплантат до посева можно стерилизовать путем помещения в дистиллированную воду, чтобы лизировать все клетки или с помощью любых других методов, гарантирующих, что трансплантат станет бесклеточным, например, путем обработки дезоксирибонуклеазой удалить нуклеиновые кислоты в трансплантате.

Трансплантат может быть подвергнут другим методам подготовки трансплантата на усмотрение специалиста.

В одном из вариантов реализации настоящего изобретения культура клеток или трансплантат, полученый(ая) от донора или извлеченные у донора,

трансплантируются в ткань хозяина, подлежащей восстановлению (например, в кожу, костный мозг, печень, почку, скелетную мышцу, мозг, сердце, кровь, легкие, кишечник, селезенку, желудок, лимфатическую систему, шейку матки, влагалище, простату, рот, язык и т.д.).

Культуру клеток или трансплантат можно трансплантировать в ткань, орган или систему (в том числе и во все описанью выше) хозяина, используя стандартные и хорошо известные методы трансплантации.

Один из хорошо известных способов трансплантации заключается в доставлении в кровь или в лимфатическую систему с использованием стандартного метода переливания например, путем инъекции культуры клеток, клеток, полученных из клеточной культуры в вену хозяина. 00721

Другой хорошо известный способ трансплантации заключается в имплантации в орган-мишень или ткань путем инъекции культуры клеток или клеток, полученных из клеточной культуры, или трансплантата в органы или ткани хозяина.

Другой хорошо известный метод трансплантации заключается в имплантации культуры клеток или трансплантата путем хирургических процедур, в том числе путем наложения швов хирургическими нитями или скобирования хирургическими скобками трансплантата к целевому органу или ткани.

Трансплантат может быть аллотрансплантатом или ксенотрансплантатом. В данном изобретении аллотрансплантат или ксенотрансплантат получается от донора и имплантируется хозяину. Аллотрансплантаты или ксенотрансплантаты могут привести к различным неблагоприятным последствиям. Например, использование ксенотрансплантата от животного может привести к заражению патогенами от других видов животных и иммунологическому отторжению.

Аллотрансплантат полученный от человека, а не животного, также может привести к заболеванию хозяина и к возможности отторжения. Эти последствия хорошо известны и специалист в данной области должен знать современные методы их предотвращения и лечения.

Также другие методы трансплантации могут быть использованы, которые известные специалисту в данной области техники в соответствии с известными процедурами. Все ссылки, приведенные здесь, включены в данное описание посредством ссылок.

ССЫЛКИ

'Harrison DE. Long-term erythropoietic repopulating ability of old, young, and fetal stem cells. J Exp Med. 1983;157: 1496-504. doi: 10.1084/jem.157.5.1496.

2Hida D, Ishiguro N, Haneda M, Ishida Y, Suzuki H, Isobe K. Intra-bone marrow bone marrow transplantation rejuvenates the B-cell lineage in aged mice. Immunol Cell Biol. 2010;88:87-94. doi: 10.1038/icb.2009.69.

³ Xing Z, Lu C, Hu D, Miclau T, 3rd, Marcucio RS. Rejuvenation of the inflammatory system stimulates fracture repair in aged mice. J Orthop Res. 2010;28: 1000-6.

Sopko NA, Turturice BA, Becker ME, Brown CR, Dong F, Popovic ZB, et al. Bone marrow support of the heart in pressure overload is lost with aging. PLoS One.

2010;5:e15187. doi: 10.1371/journal.pone.0015187.

⁵ Carlson BM, Faulkner JA. Muscle transplantation between young and old rats: age of host determines recovery. Am J Physiol. 1989;256:C1262-C1266.

6Southwell DG, Paredes MF, Galvao RP, Jones DL, Froemke RC, Sebe JY et al.

Intrinsically determined cell death of developing cortical interneurons. Nature. 2012 Nov 1 ;491 (7422): 109-13. doi: 10.1038/nature11523.

⁷ Florio M, Leto K, Muzio L, Tinterri A, Badaloni A, Croci L, et al. Neurogenin 2 regulates progenitor cell-cycle progression and Purkinje cell dendritogenesis in cerebellar development. Development. 2012 Jul; 139(13):2308-20. doi: 10.1242/dev.075861.