Заболевания роговицы занимают одно из ведущих мест в мире среди причин слепоты и слабовидения. Для большого числа патологических состояний роговицы, характеризующихся тяжелым течением болезни и не под- дающихся традиционным методам лечения, существует необходимость в разработке подходов к лечению с ис- пользованием клеточных технологий, направленных на восстановление функциональности стволовых клеток роговицы. Физиологическая и репаративная регенерация эпителия и стромы роговицы осуществляется за счет клеток, локализующихся в области лимба – узкой зоны фиброзной оболочки глаза между роговицей и склерой. В базальном слое лимбального эпителия находятся стволовые клетки, ответственные за регенерацию эпителия роговицы – лимбальные эпителиальные стволовые клетки (ЛЭСК). В стромальной зоне лимба, прилегающей к базальной мембране, локализуются лимбальные стволовые клетки мезенхимного происхождения (Л-МСК). ЛЭСК и Л-МСК представляются наиболее перспективным источником клеточного материала для создания биомедицинских клеточных продуктов при лечении патологий роговицы. Однако требуются дальнейшие исследования их регенеративного потенциала и механизмов дифференцировки.
В ходе данного исследования получена и охарактеризована линия лимбальных стволовых клеток мезен- химного происхождения, стабильно экспрессирующих зеленый флуоресцентный белок ЕGFP – Л-МСК- ЕGFP, а также показана возможность их трансдифференцировки в эпителиальном направлении в условиях in vitro. С помощью данной генетической модификации была проведена оценка возможности миграции и выживаемости трансплантированных в составе тканеинженерной конструкции клеток на модели патологии роговицы eх vivo, а также на модели лимбальной недостаточности in vivo.
Было показано, что при трансплантации клеток линии Л-МCК-EGFP в составе коллагенового гидрогеля на модель деэпителизованной поверхности роговицы ex vivo, клетки интегрируются в ткань органной куль- туры роговицы и сохраняют жизнеспособность в процессе культивирования. В условиях in vivo после транс- плантации на амниотической мембране человека клетки линии Л-МCК-EGFP интегрируются в ткань рого- вицы кролика, однако сохраняют жизнеспособность непродолжительное время. Предположительно, при заданных условиях трансплантации в ситуации острого воспаления и под воздействием вспомогательных те- рапевтических препаратов (местные анестетики, антибиотики и противовоспалительные средства), транс- плантированные клетки линии Л-МСК-EGFP погибали, однако в ткани и на 90-е сут сохранялись посткле- точные структуры, содержащие белок EGFP.
Полученные результаты представляют практическую значимость для исследований в области офтальмо- логии при разработке биомедицинских клеточных продуктов. Проведенное исследование позволило лучше понять процессы, происходящие в ходе трансплантации тканеинженерных конструкций на поверхность ро- говицы модельных животных, а полученная линия клеток Л-МСК-EGFP может стать удобным инструмен- том для исследований в области регенеративной офтальмологии.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Рос- сийской Федерации (соглашение No 075-15-2020-773).
