В последнее время большую значимость приобретает использование биоматериалов в регенеративной медицине, так как они позволяют обеспечить таргетную и эффективную доставку лекарств или клеток в очаг заболевания. Однако появляется все больше данных в пользу наличия у этих биоматериалов собственных прорегенеративных свойств, которые оказывают существенное влияние на эффект терапии и должны учитываться при разработке новых методов лечения различных заболеваний.
В нашей работе мы продемонстрировали эту возможность в модели заживления кожных ран. Известно, что регенерация любой ткани это тщательно контролируемый процесс, и нарушение ее регуляции приводит к необратимому фиброзированию, то есть образованию рубца, что негативно сказывается на функции органа и может иметь фатальные последствия. Таким образом, поиск и разработка новых биоматериалов, способствующих регенерации и препятствующих образованию фиброза, является крайне актуальной задачей.
В своей работе в сотрудничестве с кафедрой биоинженерии биологического факультета МГУ мы изучили свойства двух видов перспективных для регенеративной медицины микрочастиц, сконструированных на основе белков шелка – спидроина (рекомбинантный аналог белка паучьего шелка) и фиброина (основной белок шелка тутового шелкопряда). Мы продемонстрировали, что оба вида микрочастиц ускоряют регенерацию кожных ран в мышиной модели и препятствуют образованию фиброза. Интересно, что, по-видимому, механизм действия для двух исследованных биоматериалов различный. Так, мы обнаружили, что фиброиновые частицы имеют характерные провоспалительные свойства, что выражается в индукции экспрессии провоспалительных цитокинов клетками в культуре in vitro, а также в повышенной инфильтрации воспалительных иммунных клеток в кожу in vivo при инъекции фиброиновых микроносителей. Спидроиновые частицы в аналогичных опытах не индуцировали воспалительный ответ, однако показали свое преимущество в стимуляции адгезии фибробластов и кератиноцитов по сравнению с фиброиновыми аналогами. При этом оба вида частиц способствовали снижению экспрессии профибротических факторов в опытах in vitro и in vivo.
Таким образом, в своей работе мы провели сравнительную характеристику двух видов биополимерных частиц с позиции иммунологии, что позволило лучше понять механизм их прорегенеративного действия, а также открыло перспективы для дальнейших исследований и оптимизации биоматериалов для целей регенеративной медицины.

Оригинал текста: кафедра иммунологии биологического факультета МГУ

Nosenko MA, Moysenovich AM, Zvartsev RV, Arkhipova AY, Zhdanova AS, Agapov II, Vasilieva TV, Bogush VG, Debabov VG, Nedospasov SA, Moisenovich MM, Drutskaya MS. Novel Biodegradable Polymeric Microparticles Facilitate Scarless Wound Healing by Promoting Re-epithelialization and Inhibiting Fibrosis. Front Immunol. 2018 Dec 4;9:2851. doi: 10.3389/fimmu.2018.02851.