Научные исследования

Основные структурные подразделения Научного центра:

1. Лаборатория клеточных культур.
2. Гистологическая лаборатория.
3. Биохимическая лаборатория.
4. Гематологическая лаборатория.
5. Иммунологическая лаборатория.
6. Коагулометрическая лаборатория.
7. Биотехнологическая лаборатория.
8. Лаборатория программируемого криогенного замораживания.
9. Криохранилище клеточных и тканевых трансплантатов.

Конец ХХ века ознаменовался рядом крупнейших достижений молекулярной и клеточной биологии, открывающих широкие перспективы для создания принципиально новых и эффективных биомедицинских технологий, которые дадут возможность решить проблему лечения ряда тяжелейших заболеваний человека.

Успешное внедрение в практику экспериментальной биологии методов длительного культивирования стволовых клеток и клеток-предшественников различных тканей животных и человека, выделенных из эмбрионов, плодов и взрослых организмов, создали предпосылки разработки технологий заместительной клеточной и тканевой терапии.

Дальнейшее развитие фундаментальных исследований механизмов клеточного дифференцирования и регенерации тканей, создание, разработка новых биомедицинских технологий клеточной и генной терапии целиком зависит от наличия адекватного клеточного материала, не вызывающего иммунного отторжения трансплантатов.

Существенное значение для развития методов заместительной терапии имеет использование в качестве трансплантационного материала эмбриональных стволовых клеток человека, полученных из бластоцист, стволовых клеток и клеток-предшественников, выделенных из тканей эмбрионов, плодов и взрослых. Эти клетки, в их совокупности, характеризующиеся высоким пролиферативным потенциалом in vitro, обладают способностью дифференцировки практически в любые клетки органов и тканей человека на всех этапах постнатального онтогенеза.

Разработка технологий направленного дифференцирования стволовых клеток и клеток-предшественников in vitro позволит решить проблемы получения донорского материала для заместительных биомедицинских технологий при лечении широкого спектра заболеваний человека. Более того, открываются реальные возможности получения стволовых клеток посредством переноса генетического материала индивидуального пациента в яйцеклетку, из которой в дальнейшем в процессе формирования бластоцисты могут быть выделены стволовые клетки для трансплантации, не вызывающие реакции отторжения трансплантата.

Основные направления научных исследований Института клеточной терапии:

1. Разработка методов забора, выделения, размножения, криогенной консервации, культивирования и направленной дифференцирования стволовых клеток, а также новых способов трансплантации тканей и клеток.
2. Исследования эффективности трансплантации тканей и клеток на моделях заболеваний и патологических процессов. Изучение механизмов апоптоза, пролиферации и дифференцирования стволовых клеток. Определение биологической активности и биохимической структуры соединений, которые вырабатываются стволовыми и прогениторными клетками и тканями эмбриофетального и внефетального происхождения.
3. Исследование механизмов взаимодействия стволовых и соматических клеток. Исследование влияния микроокружения на процессы хоуминга, пролиферации и дифференцирования стволовых клеток. Изучение роли стволовых и прогениторных клеток в процессах физиологического и патологического старения. Исследование роли стволовых и прогениторных клеток в процессах канцерогенеза.
4. Экспериментальное обоснование использования трансплантации клеток и тканей, а также биологически активных соединений эмбриофетального и внефетального происхождения при внутренних болезнях человека, заболеваниях системы крови, патологии скелетно-мышечного аппарата, ожогах, заболеваниях центральной и периферической нервной системы, эндокринной патологии, патологии сердечно-сосудистой системы и системы внешнего дыхания, онкопатологии, патологии печени и почек, кожно-венерических заболеваниях, хирургических болезнях, при акушерско-гинекологической, наследственной и геронтологической патологии.
5. Обоснование и экспериментальная отработка реконструктивных операций на основе клеточных и тканевых биотехнологий.

   Цель и задачи программы

   Научная программа имеет своей конечной целью разработку на этапе доклинических исследований новых методов лечения заболеваний человека, основанных на биомедицинских технологиях.

   Исследования в перспективе:

   1. Выделение эмбриональных стволовых клеток человека (ЭСК) из невостребованных для лечения бесплодия бластоцист, полученных путем оплодотворения in vitro. Создание клеточных линий ЭСК.
   2. Определение условий направленного дифференцирования ЭСК. Изучение метаболизма ЭСК, создание специальных культуральных сред, разработка оптимальных условий культивирования ЭСК.
   3. Разработка режимов криогенной консервации и функционирования банка клеточных линий ЭСК для обеспечения фундаментальных и прикладных исследований клеточным материалом.
   4. Изучение влияния микроокружения на процессы развития ЭСК в культуре, включающего элементы внеклеточного матрикса, факторы роста, иные биологически активные молекулы, для их использования при разработке способов направленного дифференцирования ЭСК.
   5. Исследование молекулярных механизмов действия внутриклеточных индукторов дифференцирования ЭСК (кардиомиоциты, гепатоциты, нервные, глиальные клетки и др.)
   6. Проведение модельных экспериментов на животных по трансплантации ЭСК с целью оценки отдаленных последствий и безопасности использования клеточного материала при создании методов заместительной терапии.
   7. Разработка методов направленной генетической трансформации ЭСК для последующей трансплантации.
   8. Расширение и завершение разработок методов заместительной терапии с использованием ЭСК и представление обоснованных предложений к внедрению соответствующих технологий в медицинскую практику.