Длина теломер, как критерий оценки качества образца пуповинной крови для трансплантации

Стандартные методы характеристики качества образца пуповинной крови (ПК) для трансплантации, включают количество и жизнеспособность гематопоэтических стволовых клеток, их активность КОЕ, соответствие требуемой дозе, рассчитанной на килограмм веса пациента, отсутствие контаминации. Дополнительная характеристика пролиферативной активности стволовых клеток, оцениваемая по длине теломер, может стать информативным показателем качества трансплантата.

Теломеры - это концевые участки хромосом, состоящие из повторяющейся последовательности ДНК и комплекса белков, которые формируют и стабилизируют защитную петлевую структуру, позволяющую системе репарации отличать концы хромосом от двойных разрывов ДНК. В связи с проблемой недорепликации концов хромосом, теломерные области ДНК укорачиваются при каждом делении клетки. Данный молекулярный механизм является ограничителем пролиферативного клеточного потенциала. В клетках, способных делиться практически неограниченно - эмбриональные стволовые клетки, клетки герментативной линии, а так же большинство раковых клеток - активно экспрессируется теломераза, которая способна достраивать теломеры или/и активируется альтернативный путь удлинения теломер. В процессе дифференцировки стволовых клеток активность теломеразы утрачивается, поэтому зрелые производные стволовых клеток делятся ограниченное число раз.

Показано, что эффективность приживления напрямую коррелирует с длиной теломер в клетках трансплантата. Это является дополнительным доказательством того, что трансплантация пуповинной крови оказывается эффективнее, чем трансплантация мобилизованных стволовых клеток периферической крови, так как теломеры в клетках ПК длиннее. Клетки пуповинной крови проходят меньше циклов деления и имеют репликативное преимущество перед клетками периферической крови. Оценку динамики укорочения теломер также продуктивно проводить при культивировании мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток, полученных из костного мозга, жировой ткани и др. источников, для проведения последующей трансплантации. Кроме данных о пролиферативном потенциале, это позволит контролировать условия культивирования и риски онкогенности трансплантата.

Измерение теломер на проточном цитометре (flow-FISH) является наиболее удобной и воспроизводимой методикой в условиях большого потока исследуемых образцов. В данной методике используются специальные зонды - пептидо-нуклеиновые кислоты, комплементарные повторяющейся теломерной последовательности, связанные с флуоресцентным красителем. Уровень флуоресценции клетки соответствует количеству зондов связавшихся с теломерными областями ДНК и, следовательно, средней длине теломер в клетке. При этом в каждом измерении используется внешний клеточный контроль - специальные клеточные линии с известной длиной теломер, относительно флуоресценции которых производится расчет абсолютной длины теломер в образце.


¹Новикова П.Ю., ^1,2Смирнова Н.В., ¹Смолянинов А.Б., ³Новицкий А.В.
¹ООО «Покровский банк стволовых клеток», ²Институт цитологии РАН, ³Военно-Медицинская Академия им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург