Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

49
Основные приоритеты в развитии биомедицинских технологий для здравоохранения России Современные возможности получения новых инновационных технологий Заведующий НИЛ клеточных технологий СПб Государственной Медицинской Академии Последипломного образования, генеральный директор ООО «Покровский банк стволовых клеток», профессор Санкт-Петербургского Государственного Университета, Член Экспертной Коллегии Инновационного Фонда «Сколково» доктор мед. наук Смолянинов А.Б. Санкт-Петербург 2011 г .

Transcript of Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Page 1: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Основные приоритеты в развитии биомедицинских технологий для

здравоохранения РоссииСовременные возможности получения новых

инновационных технологийЗаведующий НИЛ клеточных технологий СПб Государственной Медицинской

Академии Последипломного образования, генеральный директор ООО «Покровский банк стволовых клеток», профессор Санкт-Петербургского

Государственного Университета, Член Экспертной Коллегии Инновационного Фонда «Сколково» доктор мед. наук Смолянинов А.Б.

Санкт-Петербург2011 г.

Page 2: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Клеточные технологии Генные технологии Создание фармбиопрепаратов на основе стволовых клеток

(пуповинная кровь, костный мозг, жировая ткань, менструальная кровь)

Создание фармбиопрепаратов на основе фибробластов Создание биопрепаратов на основе цитокинов (G-CSF, FGF) Метаболомика (изучает обмен веществ в клетке, моделирует метаболизм, исследует совместимость функционирования материальных элементов биологической системы, ускоряет процесс создания лекарственных препаратов)

Транскриптомика (изучает структуру и динамику транскриптома – это второй уровень фенотипа. Информация, необходимая для формирования структуры транскриптома, закодирована в геноме и может быть выявлена при его изучении)

Основные приоритеты в развитии биомедицинских технологий для здравоохранения России

Page 3: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Геномика: функциональная, структурная (наука изучающая геномы. Объектом изучения являются геномы всех организмов, не только человека. Одно из направлений геномики - воссоздание суммарной карты метаболических путей живого, состоящей из частных метаболических карт, характерных для каждого организма)

Протеомика: клиническая, структурная, функциональная, протеомика гемостаза (направление молекулярной биологии, занимающееся сравнительным изучением клеточных протеомов, наборов белков данной клетки в данной фазе ее развития в определенный момент времени)

Биоинформатика (вычеслительная биология): программы докинг и Modeller (позволит снизить срок проектирования препарата с 5-6 лет до нескольких месяцев)

Биологический анализ изображений и молекулярное моделирование

Grid-технологии

Основные приоритеты в развитии биомедицинских технологий для здравоохранения России

Page 4: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Основные приоритеты в развитии биомедицинских технологий для здравоохранения России

Основные задачи:

- Внедрение фундаментальных разработок в практическое здравоохранение- Преподавание основ молекулярной биологии, медицинской генетики в медицинских ВУЗах- Формирование диссертационных исследований на основе современных понятий в области клеточной и генной биологии, молекулярной медицины- Коммерциализация биотехнологических продуктов- Распространение информации в средствах массовой информации о новых инновационных технологиях, открытиях

Page 5: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Биомедицинские технологии для практического здравоохранения

Клеточные и генные технологии, геноми-ка, протеомика, био-

информатика

Гепатология Урология Нефрология

Пульмонология Эндокринология

Онкология Гематология Кардиология

Кардиохирургия

Педиатрия Ревматология Дерматология

ХИРУРГИЯ ТЕРАПИЯ

ИММУНОЛОГИЯ МОЛЕКУЛЯРНАЯ МЕДИЦИНА

Термические поражения

Нейрохирургия Неврология

Page 6: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Рост трансплантаций в регенеративной медицине в мире. Трансплантация стволовых клеток пуповинной крови составляет в 2009 г. – 40% всех аллогенных

трасплантаций (пуповинная кровь–белый цвет, стволовые клетки периферической крови – серый цвет, костный мозг - черный цвет) (Anjali S.

Advania and Mary J. Laughlinb, 2009).

Page 7: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

В 2007 г. объем мирового рынка, связанного воздействием на организм на клеточном уровне, оценивался в 26,6 млрд. долл.

В 2010 г. ожидался его рост до 56 млрд. долл. В 2012 г. – до 76 млрд. долл. Подсектор этого рынка, связанный с клеточной терапией, включающей СК, цитокины и ростовые факторы оценивался в 13 млрд. долл. в 2005 г., и ожидался его рост до 21 млрд. долл. к 2010 г.

Page 8: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Взаимодействие биотехнологий и регенеративной медицины

цитогенетика генная терапия заболеваний молекулярный мониторинг тече-ния болезней

Р Е Г Е Н Е Р А Т И В Н А Я Т Е Р А П И Я

Клеточная терапия Клеточная диагностика

Банки стволовых клеток

Терапевтическое клонирование

Генная терапия

Терапия Хирургия

гематология кардиология ревматология неврология онкология геронтология гастроэнтерология эндокринология педиатрия неонатология косметология дерматология

нейрохирургия кардиохирургия травматология и ортопедия трансплантацион-ная хирургия

термические пора-жения

офтальмология

Ремоделиро-вание клеток, тканей, орга-нов

Иммуногистохимия клеток и тканей

гемограмма биопсия лимфоузлов и ко-стного мозга

иммунофенотипирование стволовых клеток

серологическое и молеку-лярно-биологическое опре-деление антигенов системы HLA

секвенирование генома ин-дивида

генетическое тестирование определение живучести и жизнеспособности стволо-вых клеток

оценка иммунитета определение онкомаркеров диагностика внутриклеточ-ной инфекции

Криоконсервирование клеток: стволовых клеток крови пуповины

гемопоэтических стволовых клеток

костного мозга гамет (сперматозои-дов, яйцеклеток) Криоконсервирование тканей: крови и ее компо-нентов

железистых тканей роговицы кожи

Ц И Т О Л О ГИ Я, М О Л Е К У Л Я Р Н А Я Б И О Л О Г И Я, Г Е Н Е Т И К А, Б И О И Н Ф О Р М А Т И К А

Page 9: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Структура регенеративной медицины

РЕГЕНЕРАТИВНАЯ МЕДИЦИНА

Регенеративная клеточная терапия Молекулярно-генетическая диагностика

Терапия Хирургия

гематология кардиология ревматология неврология онкология геронтология гастроэнтерология эндокринология педиатрия неонатология косметология дерматология

нейрохирургия кардиохирургия травматология и ортопедия

трансплантаци-онная хирургия

термические поражения

офтальмология

Иммуногистохимия клеток и тканей гемограмма биопсия лимфоузлов и костного мозга иммунофенотипирование стволовых клеток серологическое и молекулярно-биологическое определение антигенов системы HLA

секвенирование генома индивида генетическое тестирование определение жизнеспособности стволовых клеток

оценка иммунитета определение онкомаркеров диагностика внутриклеточной инфекции

ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ РЕГЕНЕРАТИВНАЯ МЕДИЦИНА: РЕГЕНЕРАТИВНАЯ НОРМАЛЬНАЯ И ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ АНАТОМИЯ,

РЕГЕНЕРАТИВНАЯ НОРМАЛЬНАЯ И ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ, БИОФИЗИКА, БИОХИМИЯ И ГИСТОЛОГИЯ РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ

Page 10: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

КАФЕДРА РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЫНИЛ КЛЕТОЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Более 950 миллионов человек в развитых странах страдают заболеваниями, потенциально излечимыми методами регенеративной медицины

Количество таких пациентов существенно возрастет по мере расширения показаний к клеточной и генной терапии в регенеративной медицине

Революционные достижения в этой научной области позволили врачам использовать высокие клеточные технологии в регенеративной медицине для лечения заболеваний, против которых бессильны самые современные медикаменты

Полученный опыт отечественных и зарубежных ученых позволяет сделать вывод о необходимости систематизации накопленных знаний о закономерностях использования потенциала биологических свойств клеток в медицине в рамках отдельной медицинской дисциплины – регенеративной медицина

Page 11: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Покровский банк стволовых клеток, Санкт-Петербург

Предприятие зарегистрировано в январе 2007 г. Начало работы и получение Федеральной лицензии на клеточные и генные технологии январь 2009 г.

Стоимость предприятия 400.000.000 рублей Форма собственности – частное предприятие Основная цель: соединить инновационные биотехнологии и практическое здравоохранение для получения современной молекулярно-генетической диагностики, получения новых биопродуктов и вывода данных технологий на медицинский рынок

Задачи: разработка современных инновационных биотехнологий в области клеточных и генных технологий для регенеративной медицины

Page 12: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Покровский банк стволовых клеток, Санкт-Петербург

Штат сотрудников 45 человек Планируемое расширение до 75 человек Биотехнологи 22 человека Средний возраст биотехнологов 24,5±2,6 года Криогенные инженеры 2 человека Врачи 5 человек, планируемое расширение до 10 человек

Научный состав: профессоров 2 человека, докторов медицинских наук 3 человека, кандидатов медицинских наук 2 человека, кандидатов биологических наук 3 человека, аспиранты 12 человек

Основные центры взаимодействия: НИЛ клеточных технологий СПб МАПО, Медицинский факультет СПбГУ, Институт цитологии РАН, РНИИ Гематологии и Трансфузиологии ФМБА МЗ и СР РФ

Page 13: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Покровский банк стволовых клеток, Санкт-Петербург

Научные работы, публикации, изобретения за 2009-2010 г.:

- Научные публикации – 12- Монографии - 1- Выступление на Международных Конгрессах (Испания, Китай, Франция, Япония) – 8

- Выступления на Всероссийских Конференциях, Конгрессах, Съездах - 24

- Грант РФФИ – 1 (в работе)- Грант Комитета по науке и высшей школе Правительства Санкт-Петербурга -1 (выполнен)

- Получено 12 патентов на изобретения в области клеточных технологий

Page 14: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Подготовка биотехнологов• Санкт-Петербургский Государственный Университет

• Санкт-Петербургский Государственный Технологический Институт (Технический Университет)

• Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

• Санкт-Петербургский Государственный Университет Низкотемпературных и Пищевых Технологий

Подготовка врачей• Военно-медицинская Академия им. С.М. Кирова

• Санкт-Петербургская Государственная Медицинская Академия им. И.И. Мечникова

• Санкт-Петербургский Государственный Медицинский Университет имени академика И.П. Павлова

• Санкт-Петербургская Педиатрическая Медицинская Академия

Page 15: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Публикации Покровского банка стволовых клеток и патенты на Публикации Покровского банка стволовых клеток и патенты на изобретения в области клеточных технологийизобретения в области клеточных технологий

Page 16: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Структура Покровского банка стволовых клеток

Лаборатория по выделению стволовых клеток Лаборатория культивирования стволовых клеток Лаборатория культивирования фибробластов Банк стволовых клеток крови пуповины, костного мозга и жировой ткани

Банк спермы Регистр доноров стволовых клеток пуповинной крови с

HLA-типированием Лаборатория выделения ДНК Лаборатория цитогенетики Лаборатория генной диагностики (секвенирование ДНК) Лаборатория HLA–типирования низкой и высокой степени разрешения

Лаборатория определения длины теломер хромосом Консультативный научный совет

Page 17: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Ручная обработка

Центрифугирование

Лазерное центрифугирование

Заморозка и хранение

Забор ПК

Применение

Уже:•Инсульты, инфаркты•Нейродегенеративные заболевания•Онкогемотология

Испытания:•Ожоги•Регенеративная терапия•Травмы

Практическая работа Покровского банка стволовых клеток

Выделение

Page 18: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

SEPAX в работе …

«После появления системы Sepax

вопроса,чем оборудовать

вновь открываемый банк стволовых

клеток, больше нет»

Page 19: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

РАСФАСОВКА И ПРОГРАММНОЕ ЗАМОРАЖИВАНИЕ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК

Page 20: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

КРИОГЕННОЕ ХРАНЕНИЕ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК В РЕГИСТРЕ ПОКРОВСКОГО БАНКА СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК

Автономное энергоснабжение Многоуровневая система охраны Гарантия защиты от стихийных бедствий и катастроф Криогенные инженеры, криотехники Автономная система подачи жидкого азота Специализированная компьютерная система «Freezerwork» (USA)

Page 21: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

- ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ КЛЕТОК (до и после выделения)- ГРУППА КРОВИ И РЕЗУС-ФАКТОР (ID-технология)- СОДЕРЖАНИЕ CD34+ КЛЕТОК (проточная цитофлуориметрия)- ОЦЕНКА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ (проточная цитофлуориметрия)- БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЙ И ВИРУСОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЧИСТОТЫ ОБРАЗЦА (ИФА, ПЦР)- ПОСЕВ НА СТЕРИЛЬНОСТЬ (бактериологический анализ)- ТЕСТ НА КОЛОИНИЕ ОБРАЗУЮЩУЮ АКТИВНОСТЬ КОЕ-ТЕСТ (CFC-assay)- HLA-ТИПИРОВАНИЕ НИЗКОЙ ИЛИ ВЫСОКОЙ СТЕПЕНИ РАЗРЕШЕНИЯ- ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ (PRONTO, Израиль)- «КАРАНТИН» (от 2 до 4 недель)

Лабораторные тесты проводимые в лаборатории Покровского банка стволовых клеток

Page 22: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

MRC-Holland

Multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA)

Скрининг делеций, инсерций и мутаций в последовательности генов выполняется с помощью набора компании MRC-Holland (Amsterdam, The Netherlands).

Молекулярно-генетическая диагностика Покровского банка стволовых клетокМолекулярно-генетическая диагностика Покровского банка стволовых клеток

Применяется совокупность методик:

Определение мажорных мутаций генов, подтверждение полиморфизмов, обнаруженных методом MLPA

MLPA

ПЦР

СеквенированиеОпределение нуклеотидной последовательности гена

Page 23: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Моногенные заболеванияМультифакториальные

заболевания

Важно!!!

•Выявить как можно раньше

•Подобрать лечение

•Заместительная терапия

наследственность

окружа

ющая с

реда

времяВажно!!!

•Регулярный мониторинг

•Образ жизни

•Превентивная терапия

Генетика — наука о законах и механизмах наследственности и изменчивости.

•Генетические исследования

Генетические исследования в Покровском БСК

Page 24: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Электрофореграмма контрольной ДНК (слева), образец пуповинной крови с 682+20A>G полиморфизмом гена GABRB3 (справа). Набор SALSA MLPA kit

P343-Autism

Результат фрагментного анализа ДНК-секвенирования образца стволовых клеток пуповинной крови в Покровском БСК

0

1 0 0 0

2 0 0 0

3 0 0 0

4 0 0 0

5 0 0 0

6 0 0 0

7 0 0 0

8 0 0 0

9 0 0 0

1 0 0 0 0

1 1 0 0 0

1 2 0 0 0

5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0

3 4 3 - 5 4 . A 1 1 _ 1 0 0 5 1 2 1 9 1 B

S i z e ( n t )

Dye S

ignal

5 4 . 0 9

5 7 . 2 5

5 8 . 1 1

6 1 . 0 4

6 4 . 6 1

6 6 . 3 4

6 9 . 8 2

7 1 .0 8

8 2 . 2 78 7 . 8 5

9 2 . 7 5

9 7 . 4 2

1 0 8 . 6 8

11 3 . 0 7

1 1 4 . 1 1

11 8 . 2 0

1 2 2 . 3 2

1 2 4 . 3 1

1 3 1 . 1 5

1 3 2 . 0 9

1 3 7 . 4 3

1 4 3 . 2 9

1 4 9 . 8 9

1 5 5 . 9 2

1 6 2 . 4 6

1 6 8 . 2 9

1 7 4 . 2 9

1 8 0 . 3 4

1 8 6 . 3 0

1 9 3 . 1 1

1 9 8 . 7 2

2 0 5 . 0 5

2 0 9 . 8 1

2 1 0 . 9 2

2 1 7 . 1 4

2 2 2 . 9 7

2 2 8 . 4 5

2 3 4 . 7 9

2 4 1 . 7 7

2 4 7 . 8 7

2 5 3 . 3 6

2 6 1 . 5 9

2 6 7 . 9 0

2 8 3 . 5 42 8 9 . 9 1

2 9 7 . 8 0

3 0 6 . 8 33 1 6 . 0 4

3 2 6 . 6 4

3 3 4 . 3 6

3 4 2 . 4 0

3 5 2 . 9 6

3 6 1 . 1 3

3 7 1 . 4 0

3 7 9 . 8 6

3 9 0 . 1 3

3 9 8 . 2 1

4 0 7 . 6 4

4 1 6 . 6 4

4 2 4 . 1 1

4 3 3 . 6 1

4 4 3 . 0 14 5 2 . 5 3

4 6 3 . 4 8

4 7 2 . 6 2

4 8 1 . 2 7

4 9 0 . 0 4

4 9 8 . 9 9

0

5 0 0 0

1 0 0 0 0

1 5 0 0 0

2 0 0 0 0

2 5 0 0 0

3 0 0 0 0

3 5 0 0 0

4 0 0 0 0

4 5 0 0 0

5 0 1 0 0 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 4 5 0 5 0 0 5 5 0

3 1 0 - 3 4 3 . G 0 4 _ 1 0 0 4 1 4 1 7 7 8

S i z e ( n t )

Dye S

ignal

6 6 . 4 8

8 2 . 3 3

8 7 . 9 4

9 2 . 7 1

9 7 . 5 2

1 0 2 . 3 5

1 0 8 . 7 9

1 1 4 . 2 6

1 1 8 . 3 0

1 2 4 . 3 0

1 3 1 . 2 7

1 3 7 . 5 9

1 4 3 . 4 0

1 5 0 . 0 0

1 5 6 . 0 3

1 6 2 . 6 1

1 6 8 . 4 3

1 7 4 . 4 4

1 8 0 . 4 4

1 8 6 . 3 7

1 9 3 . 2 1

1 9 8 . 8 4

2 0 5 . 1 5

2 1 0 . 9 6

2 1 7 . 2 5

2 2 3 . 0 2

2 2 8 . 5 2

2 3 4 . 8 2

2 4 1 . 8 5

2 4 7 . 9 9

2 5 3 . 4 9

2 6 1 . 7 1

2 6 8 . 1 1

2 8 3 . 8 12 9 0 . 1 0

2 9 8 . 0 4

3 0 7 . 0 2

3 1 6 . 2 33 2 6 . 8 8

3 3 4 . 6 6

3 4 2 . 6 1

3 5 3 . 1 8

3 6 1 . 4 3

3 7 1 . 7 0

3 8 0 . 1 8

3 9 0 . 4 93 9 8 . 5 6

4 0 8 . 0 3

4 1 7 . 0 7

4 2 4 . 4 9

4 3 3 . 9 2

4 4 3 . 4 14 5 2 . 9 2

4 6 3 . 7 9

4 7 2 . 9 3

4 8 1 . 6 1

4 9 0 . 0 2

4 9 8 . 9 5

Page 25: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Результат прямого ДНК-секвенирования последовательности 7 экзона гена GABRB3 клеток пуповинной крови в Покровском БСК

Графические данные автоматического секвенирования последовательности 7 экзона гена GABRB3, содержащего

полиморфизм 682+20A>G

Page 26: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Генетические исследования, проводимые в Покровском банке Генетические исследования, проводимые в Покровском банке стволовых клеток по мультифакторным заболеваниямстволовых клеток по мультифакторным заболеваниям

Фенилкетонурия (PAH) Муковисцидоз (CFTR) Миодистрофия Дюшена (DMD)Галактоземия (GALT)Непереносимость фруктозы (ALDOB)Потеря слуха (Нейросенсорная несиндромальная тугоухость) (GJB3, WFS1)Спинальная мышечная атрофия (SMN1/2)Анемия Фанкони (FANCA)Хронический лимфолейкоз Гемофилия А (FVIII)Микроделеционные синдромыРак молочной железы и яичников (BRCA1, BRCA2)Полипозный рак прямой кишки (APC)Неполипозный рак прямой кишки (MSH2, MLH1, MSH6)Артериальная гипертензияОстеопорозИшемическая болезнь сердца

Page 27: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Врождённые патологии выявляемые на генетическом уровне в Покровском БСК

• Фенилкетонурия (PAH)• Муковисцидоз (CFTR)• Миодистрофия Дюшена (DMD)• Галактоземия (GALT)•Непереносимость фруктозы (ALDOB)• Потеря слуха (Нейросенсорная несиндромальная тугоухость)

(GJB3, WFS1)• Спинальная мышечная атрофия (SMN1/2)• Анемия Фанкони (FANCA)• Хронический лимфолейкоз • Гемофилия А (FVIII)

Page 28: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

SSO (Sequence-Specific Oligonucleotide)

SSP (Sequence-Specific Priming)

Секвенирование

Низкая степень разрешения

Низкая степень разрешения

Высокая степень разрешения

Молекулярно-генетические методы Молекулярно-генетические методы HLAHLA-типирования -типирования применяемые в Покровском банке стволовых клетокприменяемые в Покровском банке стволовых клеток

Page 29: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Молекулярно-генетические методы применяемые в Покровском банке Молекулярно-генетические методы применяемые в Покровском банке стволовых клеток. Консультации медицинских генетиковстволовых клеток. Консультации медицинских генетиков

Page 30: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Distribution of HLA-DRB1 allels

HLA-DRB1*19% HLA-DRB1*3

11%

HLA-DRB1*411%

HLA-DRB1*79%HLA-DRB1*9

2%HLA-DRB1*11

11%HLA-DRB1*12

6%

HLA-DRB1*1316%

HLA-DRB1*143%

HLA-DRB1*1519%

HLA-DRB1*163%

Распределение HLA-DRB1 аллелей, характерное для популяции Северо-Западного региона. Это подтверждает необходимость создания собственного регистра

пуповинной крови.

HLAHLA-типирование низкой степени разрешения образцов -типирование низкой степени разрешения образцов пуповинной крови Покровского банка стволовых клеток пуповинной крови Покровского банка стволовых клеток

методом методом SSPSSP

Page 31: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Культивирование клеток - метод, позволяющий сохранять жизнеспособность клеток и выращивать их в условиях in vitro.

Задачи культивирования: • увеличение количества стволовых клеток пуповинной крови для расширения возможностей их терапевтического применения

• анализ жизнеспособности и функционального состояния стволовых клеток

Культивирование мезенхимальных стволовых клеток Культивирование мезенхимальных стволовых клеток пуповинной крови в Покровском банке стволовых клетокпуповинной крови в Покровском банке стволовых клеток

Page 32: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

КОЕ-тест – качественный показатель, используемый для функциональной оценки активности ГСК, полученных из пуповинной крови, костного мозга и мобилизованной периферической крови. КОЕ-тест является необходимы для контроля качества всех процедур по

обработке ГСК

Тест на колониеобразующую активность (Тест на колониеобразующую активность (CFC-assay)CFC-assay) в в Покровском банке стволовых клетокПокровском банке стволовых клеток

Page 33: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Задачи использования проточной цитофлуорометрии при банкировании образцов пуповинной крови:

• Определение жизнеспособности клеток в образце для создания паспорта на образец пуповинной крови

• Определение концентрации стволовых клеток в образце пуповинной крови для создания паспорта на образец пуповинной крови

Данные параметры используются для

объективизации методик по

обработке образцов пуповинной

крови

Проточная цитофлуорометрия в Покровском банке Проточная цитофлуорометрия в Покровском банке стволовых клеток (стволовых клеток (Beckman Coulter, USA)Beckman Coulter, USA)

Page 34: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

P e rs e n ta g e o f C D 3 4 + c e lls

0 ,0 1 -0 ,1 %

0 ,1 -0 ,5 %

0 ,5 -1 %

1 -2 % 2 -3 %

Содержание CD34+ клеток в образцах пуповинной крови, костного мозга, периферической крови после выделения на Sepax S100 и перед криогенным хранением

Проточная цитофлуорометрия в Покровском БСК (результаты 2009-2010 г.). Проточная цитофлуорометрия в Покровском БСК (результаты 2009-2010 г.). Обследовано 2.100 образцов стволовых клеток ПКОбследовано 2.100 образцов стволовых клеток ПК

Page 35: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Оценка количества стволовых клеток в трансплантате при банкировании образцов пуповинной крови и после размораживания:

• Определение жизнеспособности клеток в образце пуповинной крови регистра доноров

• Определение количества стволовых клеток в образце пуповинной крови до и после заморозки

• Определение количества стволовых клеток для оценки длины теломер

• Определение количества стволовых клеток при культивировании образца

Оценка количества стволовых клеток в трансплантате в Покровском банке Оценка количества стволовых клеток в трансплантате в Покровском банке стволовых клеток (Счетчик клеток/Анализатор жизнеспособности - стволовых клеток (Счетчик клеток/Анализатор жизнеспособности - Beckman Beckman

Coulter, USA)Coulter, USA)

Page 36: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Viab ility b e fo re fre e z in g80-85%

85-90%

90-95%

95-100%

Жизнеспособность клеток в образцах пуповинной крови, костного мозга, периферической крови, жировой ткани после выделения на клеточном сепараторе

Оценка жизнеспособности стволовых клеток в Покровском БСК определяется на Оценка жизнеспособности стволовых клеток в Покровском БСК определяется на анализаторе жизнеспособности (результаты 2009-2010 г.). анализаторе жизнеспособности (результаты 2009-2010 г.).

Page 37: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Теломеры - перспективное направление исследований образцов пуповинной крови в Покровском БСК для характеристики трансплантата

Теломеры – это концевые участки хромосом, состоящие из повторяющейся последовательности ДНК (TTAGGG) и имеющие сложную молекулярную структуру

По каждом делении соматических клеток теломеры укорачиваются и, таким образом, ограничивают

количество делений, которые способна пройти клетка. Поэтому длина теломер является биологическим маркером старения, а так же может указывать на

злокачественную трансформацию клеток. Это важно при оценке стволовых клеток пуповинной крови

Page 38: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Теломеры концевые участки хромосом

По длине теломер хромосом можно определить биологический возраст на основе анализа ДНК

Анализ качества трансплантата пуповинной крови и костного мозга

Любой выход за пределы нормы – повод для серьезного обследования

Теломерный тест в Покровском БСК

Нобелевская премия по физиологии и медицине 2009

Page 39: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Анализ средней длины теломер хромосом в клетках лейкоцитарной фракции пуповинной крови в Покровском БСК

Результат анализа: средняя длина теломер в относительных единицах - % от контрольной линии 1301Норма 14-25% от 1301Telomere length analysis on cord blood cells by the flow-FISH methodNóra Regéczy et al., Haematologia, Vol. 32, No. 3, pp. 265–269 (2002) (проанализировано 9 образцов, среднее значение 18,5%)

Наши данные: среднее значение 18,84%

22,41135

14,53901 14,45

23,6

19,21

0

5

10

15

20

25

1 2 3 4 5

порядковый номер анализа

средняя длина теломер

в

образце в

% от

1301

Page 40: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

«Покровский Банк Стволовых Клеток»

Санкт-Петербург, 199106

Большой проспект, В.О.,д.85

Телефон:(812)777-02-66(812)322-05-07(812)322-05-41

www.stemcellbank.spb.ruE-mail:

[email protected]

Page 41: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Общественный Регистр Общественный Регистр доноров стволовых клеток доноров стволовых клеток пуповинной крови ПБСКпуповинной крови ПБСК

НИЛ Клеточных технологий ГОУ СПб МАПО

Медицинский факультет СПбГУ

Институт Цитологии РАН

Федеральный Центр сердца, крови и

эндокринологии им. В.А. Алмазова

Детский Ортопедический Институт им. Г.И.

Турнера

Военно-медицинская академия им. С.М.

Кирова

СПб ГМА им. И.И. Мечникова

СПб ГМУ им. Академика И.П.Павлова

Page 42: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

ИНТЕГРАЦИОННЫЙ ПОДХОД В РАЗВИТИИ КЛЕТОЧНЫХ ИНТЕГРАЦИОННЫЙ ПОДХОД В РАЗВИТИИ КЛЕТОЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЫТЕХНОЛОГИЙ И РЕГЕНЕРАТИВНОЙ МЕДИЦИНЫ

Институт высокомолекулярных соединений РАН, Санкт-

Петербург

Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург

ООО «Покровский банк стволовых клеток»

ООО «Клеточные инновации»

НИЛ Клеточных технологий ГОУ СПб МАПО

НИИ детской ортопедии и травматологии им. Г.И.

Турнера

Page 43: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Области клинического применения стволовых клеток пуповинной крови при гематологических заболеваниях

Острые лейкозыОстрый лимфобластный лейкозОстрый миелобластный лейкоз Болезни, связанные с патологией пролиферации миелоидного ростка Острый миелофиброз Идиопатический миелофиброз Наследственные нарушения метаболизмаМукополисахаридоз Адренолейкодистрофия Наследственные расстройства иммунной системыАтаксия-телеангиоэктазия Болезнь КостманнаБолезнь Диджорджа

Хронические лейкозыХронический миелоидный лейкозХронический лимфоцитарный лейкозЮвенильный миеломоноцитарный лейкоз

Болезни, связанные с патологией стволовых клетокТяжелая форма апластической анемии Анемия Фанкони Пароксизмальная ночная гемоглобинурия (Болезнь Маркиафавы-Микеле) Лимфопролиферативные расстройстваНеходжкинская лимфома Лимфома Ходжкина (лимфогрануломатоз)

Гистиоцитарные дисфункции Семейный эритрофагоцитарный лимфогистиоцитоз Гистиоцитоз Х

Page 44: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Области клинического применения стволовых клеток пуповинной крови при негематологических заболеваниях

Ишемическая болезнь сердца Хроническая сердечная недостаточность Деструкция позвоночного диска Рассеянный склероз Травмы спинного мозга, атаксия, параплегия, ишемический инсульт Дегенеративные изменения периферических нервов Болезнь Гентингтона ДЦП Недержание мочи Эректильная дисфункция Дегенеративные изменения печени, хронический гепатит, цирроз печени Сахарный диабет I типа Хронический колит Ишемия миокарда Ревматоидный артрит Атеросклероз сосудов нижних конечностей Трофические язвы/ нарушение целостности кожных покровов Разрывы сухожилий Деструкция костей свода черепа Болезнь Крона Неспецифический язвенный колит Аллопеция Реакция трансплантат противхозяина (РТПХ)

Page 45: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Постоянный мониторинг биотехнологического рынкаПостоянный мониторинг биотехнологического рынка

Привлечение зарубежных консалтинговых компаний

Участие в международных биомедицинских и биотехнологических конференциях

4-7 November, 2010 - Marseille, FranceESH-Eurocord-Eurocord-Ed NetcordWORLD CORD BLOOD CONGRESS

The 1st International Congress on Controversies in Cryopreservation of Stem Cells,

Reproductive Cells, Tissue and Organs (CRYO)

Palacio de Congresos, Valencia, Spain, May 27-30, 2010

Page 46: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development
Page 47: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

НИЛ клеточных технологий ГОУ СПб МАПО МЗ и СР РФООО «Покровский банк стволовых клеток»

Page 48: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development

Спасибо за внимание!!!

Page 49: Alexander smolyaninov the main priorities of biomedical development