Создание видоспецифичного генного препарата для лечения дефектов кожи собак
Институты и факультеты
Главная \ Наука \ Научные издания КФУ \ Ученые записки Казанского университета \ Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки \ Архив

Создание видоспецифичного генного препарата для лечения дефектов кожи собак

Е.Ю. Закирова1, А.М. Аймалетдинов1, Н.М. Александрова1, И.М. Ганиев1, С.А. Софронова1, А.Н. Валеева2, Е.Е. Гаранина1, А.А. Ризванов1

1Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия

2Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана, г. Казань, 420074, Россия

Полный текст PDF

DOI: 10.26907/2542-064X.2020.3.361-380

Для цитирования: Закирова Е.Ю., Аймалетдинов А.М., Александрова Н.М., Ганиев И.М., Софронова С.А., Валеева А.Н., Гаранина Е.Е., Ризванов А.А. Создание видоспецифичного генного препарата для лечения дефектов кожи собак // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. – 2020. – Т. 162, кн. 3. – С. 361–380. – doi: 10.26907/2542-064X.2020.3.361-380.

For citation: Zakirova E.Yu., Aimaletdinov A.M., Alexandrova N.M., Ganiev I.M.,  Sofro­nova S.A., Valeeva A.N., Garanina E.E., Rizvanov A.A. Developing a species-specific genetic agent for treatment of skin defects in dogs. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2020, vol. 162, no. 3, pp. 361–380. doi: 10.26907/2542-064X.2020.3.361-380. (In Russian)

Аннотация

Генная терапия является актуальной для ветеринарной медицины. Современная ветеринарная медицина нуждается в видоспецифичных лекарствах. Эти препараты помогают избежать аллергической реакции на чужеродные белки и других проблем с иммунитетом реципиента. Мы создали видоспецифичные генно-инженерные плазмидные конструкции на основе плазмидной ДНК pBUDK-clVECF164-clFGF2, кодирующие гены фактора роста эндотелия сосудов и фактора роста фибробластов собак, которые потенциально могут быть использованы при лечении собак с повреждениями кожи, мышц, связок. Исследования этой конструкции in vitro показали ее влияние на стимуляцию ангиогенеза в мезенхимальных стволовых клетках. In vivo исследования pBUDK-clVECF164-clFGF2 продемонстрировали стимуляцию регенерации кожи у крыс, собак и не влияли на общее состояние животных. Мы не наблюдали каких-либо осложнений в организме животных после введения плазмиды в кожу. Это лечение представляет собой важный шаг вперед в области ветеринарной медицины.

Ключевые слова: видоспецифичная генная терапия, фактор роста эндотелия сосудов, фактор роста фибробластов, собака, повреждения кожи

Благодарности. Работа выполнена за счет средств Программы стратегического академического лидерства Казанского (Приволжского) федерального университета.

Литература

  1. Hedlund C.S. Large trunk wounds // Vet. Clin. North Am.: Small Anim. Pract. – 2006. – V. 36, No 4. – P. 846–872. – doi: 10.1016/j.cvsm.2006.02.003.
  2. Zakirova E.Yu., Shalimov D.V., Garanina E.E., Zhuravleva M.N., Rutland C.S., Rizvanov A.A. Use of biologically active 3D matrix for extensive skin defect treatment in veterinary practice: Case report // Front. Vet. Sci. – 2019. – V. 6. – Art. 76, P. 1–6. – doi: 10.3389/fvets.2019.00076.
  3. Greenwood H.L., Singer P.A., Downey G.P., Martin D.K., Thorsteinsdottir H., Daar A.S. Regenerative medicine and the developing world // PLoS Med. – 2006. – V. 3, No 9. – Art. e381, P. 1496–1500. – doi: 10.1371/journal.pmed.0030381.
  4. Le T.M., Morimoto N., Mitsui T., Notodihardjo S.C., Munisso M.C., Kakudo N., Kusumoto K. The sustained release of basic fibroblast growth factor accelerates angiogenesis and the engraftment of the inactivated dermis by high hydrostatic pressure // PLoS One. – 2019. – V. 14, No 2. – Art. e0208658, P. 1–14. – doi: 10.1371/journal.pone.0208658.
  5. Tidd N., Michelsen J., Hilbert В., Quinn J. Мinicircle mediated gene delivery to canine and equine mesenchymal stem cells // Int. J. Mol. Sci. – 2017. – V. 18, No 4. – Art. 819, P. 1–14. – doi: 10.3390/ijms18040819.
  6. Litvin Y.A., Zakirovа E.Yu., Zhuravleva M.N., Rizvanov A.A. Generation of plasmid DNA expressing species-specific horse VEGF164 and FGF2 factors for gene therapy //     BioNanoScience. – 2016. – V. 6, No 4. – P. 550–553. – doi: 10.1007/s12668-016-0273-2.
  7. Закирова Е.Ю., Журавлева М.Н., Масгутов Р.Ф., Усманов Р.А., Ризванов А.А. Выделение, анализ и применение аутогенных мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток из жировой ткани собаки для лечения ложного сустава большеберцовой кости // Гены и клетки. – 2014. – Т. 9, № 3-1. – С. 70–75.
  8. Livak K.J., Schmittgen T.D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2−ΔΔCT method // Methods. – 2001. – V. 25, No 4 – P. 402–408. – doi: 10.1006/meth.2001.1262.
  9. Журавлева М.Н., Закирова Е.Ю., Масгутов Р.Ф., Валиуллин В.В., Деев Р.В., Ризванов А.А. Влияние рекомбинантных плазмидных конструкций, кодирующих комбинации генов vegf и bmp2 собаки и лошади, на дифференцировку мезенхимальных стромальных клеток in vitro // // Гены и клетки. – 2015. – Т. 10, № 3. – С. 42–48.
  10. Schwarz R., Le Roux J.M., Schaller R., Neurand K. Micromorphology of the skin (epidermis, dermis, subcutis) of the dog // Onderstepoort J. Vet. Res. – 1979. – V. 46, No 2. – Р. 105–109.
  11. Фольмерхаус Б., Фревейн Й., Амзельгрубер В. и др. Анатомия собаки и кошки. Практика ветеринарного врача. – М.: АКВАРИУМ, 2003. – 580 с.
  12. Sendra L., Herrero M.J., Aliño S.F. Translational advances of hydrofection by hydrodynamic injection // Genes (Basel). – 2018. – V. 9, No 3. – Art. 136, P. 1–33. – doi: 10.3390/genes9030136.
  13. Troy G.C., Huckle W.R., Rossmeisl J.H., Panciera D., Lanz  O., Robertson  J.L., Ward D.L. Endostatin and vascular endothelial growth factor concentrations in healthy dogs, dogs with selected neoplasia, and dogs with nonneoplastic diseases // J. Vet. Intern. Med. – 2006. – V. 20, No 1. – Р. 144–150. – doi: 10.1892/0891-6640(2006)20[144:eavegf]2.0.co;2.
  14. Kano М., Morishita Y., Iwata С., Iwasaka S., Watabe Т., Ouchi Y., Miyazono К., Miyazawa К. VEGF-A and FGF-2 synergistically promote neoangiogenesis through enhancement of endogenous PDGF-B–PDGFRβ signaling // J. Cell Sci. – 2005. – V. 118, Pt. 16. – Р. 3759–3768. – doi: 10.1242/jcs.02483.
  15. Cavallaro U., Tenan M., Castelli V., Perilli A., Maggiano N., Van Meir E.G., Montesano R., Soria M.R., Pepper M.S. Response of bovine endothelial cells to FGF-2 and VEGF is dependent on their site of origin: Relevance to the regulation of angiogenesis // J. Cell Biochem. – 2001. – V. 82, No 4. – Р. 619–633. – doi: 10.1002/jcb.1190.
  16. Притулина Ю.Г., Криворучко И.В., Шенцова В.В., Филь Г.В., Астапченко Д.С., Сахарова Л.А. Анализ цитокинового статуса при ряде инфекционных заболеваний // Усп. соврем. естествознания. – 2014. – № 2. – С. 16–20.
  17. Liapakis I.E., Anagnostoulis S., Karayiannakis A.J., Korkolis D.P., Lambropoulou M., Arnaud E., Simopoulos C.E. Recombinant leptin administration improves early angiogenesis in full-thickness skin flaps: An experimental study // In Vivo. – 2008. – V. 22, No 2. – Р. 247–252.
  18. Seitz O., Schurmann С., Hermes N., Muller E., Pfeilschifter J., Frank S., Goren I. Wound healing in mice with high-fat diet- or ob gene-induced diabetes-obesity syndromes: A comparative study // Exp. Diabetes Res. – 2010. – V. 2010. – Art. 476969, P. 1–15. – doi: 10.1155/2010/476969.
  19. Wojdasiewicz P., Poniatowski Ł.A., Kotela A., Deszczyński J., Kotela I., Szukiewicz D. The chemokine CX3CL1 (fractalkine) and its receptor CX3CR1: Occurrence and potential role in osteoarthritis // Arch. Immunol. Ther. Exp. – 2014. – V. 62, No 5. – Р. 395–403. – doi: 10.1007/s00005-014-0275-0.
  20. You J.J., Yang C.H., Huang J.S., Chen M.S., Yang C.M. Fractalkine, a CX3C chemokine, as a mediator of ocular angiogenesis // Invest. Ophthalmol. Visual Sci. – 2007. – V. 48, No 11. – Р. 5290–5298. – doi: 10.1167/iovs.07-0187.
  21. Ryu J., Lee C.W., Hong K.H., Shin J.A., Lim S.H., Park C.S., Shim J., Nam K.B., Choi K.J., Kim Y.H., Han K.H. Activation of fractalkine/CX3CR1 by vascular endothelial cells induces angiogenesis through VEGF-A/KDR and reverses hindlimb ischaemia // Cardiovasc. Res. – 2008. – V. 78, No 2. – Р. 333–340. – doi: 10.1093/cvr/cvm067.
  22. Prager G.W., Breuss J.M., Steurer S., Mihaly J., Binder B.R. Vascular endothelial growth factor (VEGF) induces rapid prourokinase (pro-uPA) activation on the surface of endothelial cells // Blood. – 2004. – V. 103, № 3. – Р. 955–962. – doi: 10.1182/blood-2003-07-2214.
  23. Bao P., Kodra A., Tomic-Canic M., Golinko M., Ehrlich H., Brem H. The role of vascular endothelial growth factor in wound healing // J. Surg. Res. – 2009. – V. 153, No 2. – Р. 347–358. – doi: 10.1016/j.jss.2008.04.023.
  24. Kondo T., Ishida Y. Molecular pathology of wound healing // Forensic Sci. Int. – 2010. – V. 203, No 1–3. – Р. 93–98. – doi: 10.1016/j.forsciint.2010.07.004.
  25. Pfeffer K. Biological functions of tumor necrosis factor cytokines and their receptors // Cytokine Growth Factor Rev. – 2003. – V. 14, No 3–4. – Р. 185–191. – doi: 10.1016/s1359-6101(03)00022-4.
  26. Sainson R.C., Johnston D.A., Chu H.C., Holderfield M.T., Nakatsu M.N., Crampton S.P., Davis J., Conn E., Hughes C.C. TNF primes endothelial cells for angiogenic sprouting by inducing a tip cell phenotype // Blood. – 2008. – V. 111, No 10. – Р. 4997–5007. – doi: 10.1182/blood-2007-08-108597.
  27. Meuli M., Liu Y., Liggitt D., Kashani-Sabet M., Knauer S., Meuli-Simmen C., Harrison M.R., Adzick N.S., Heath T.D., Debs R.J. Efficient gene expression in skin wound sites following local plasmid injection // J. Invest. Dermatol. – 2001. – V. 116, No 1. – Р. 131–135. – doi: 10.1046/j.1523-1747.2001.00139.x.
  28. Гаврилов Л.Ф., Татаринов В.Г. Анатомия. – М.: Медицина, 1986. – 368 с.
  29. Caggiati А., Franceschini M., Heyn R., Rosi С. Skin erythrodiapedesis during chronic venous disorders // J. Vasc. Surg. – 2011. – V. 53, No 6. – P. 1649–1653. – doi: 10.1016/j.jvs.2011.01.045.
  30. Hillgruber С., Pöppelmann В., Weishaupt С., Steingräber А., Wessel F., Berdel W.E., Gessner J.E., Ho-Tin-Noé В., Vestweber D., Goerge Т. Blocking neutrophil diapedesis prevents hemorrhage during thrombocytopenia // J. Exp. Med. – 2015. – V. 212, No 8. – Р. 1255–1266. – doi: 10.1084/jem.20142076.

Поступила в редакцию

17.04.2020

Закирова Елена Юрьевна, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник НИЛ OpenLab Генные и клеточные технологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: lenahamzina@yandex.ru

Аймалетдинов Александр Маазовач, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник НИЛ OpenLab Генные и клеточные технологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: allekss1982@mail.ru

Александрова Наталья Михайловна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник НИЛ OpenLab Генные и клеточные технологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: natalya5566@yandex.ru

Ганиев Ильнур Махмутович, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник НИЛ OpenLab Генные и клеточные технологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: ilnurgm-vgora@mail.ru

Софронова Светлана Анатольевна, кандидат биологических наук, научный сотрудник НИЛ OpenLab Генные и клеточные технологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: svetaaleta@mail.ru

Валеева Анастасия Николаевна, кандидат ветеринарных наук, доцент кафедры хирургии, акушерства и патологии мелких домашних животных

Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана

Сибирский тракт, д. 35, г. Казань, 420074, Россия

E-mail: anastasya.74@mail.ru

Гаранина Екатерина Евгеньевна, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник НИЛ OpenLab Генные и клеточные технологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: kathryn.cherenkova@gmail.com

Ризванов Альберт Анатольевич, доктор биологических наук, директор Научно-клинического центра прецизионной и регенеративной медицины

Казанский (Приволжский) федеральный университет

ул. Кремлевская, д. 18, г. Казань, 420008, Россия

E-mail: rizvanov@gmail.com

 

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


Версия для печати Версия для печати
Ключевые слова: Закирова, Ученые записки
Вход в личный кабинет
Ваш логин
Ваш пароль
Забыли пароль? Регистрация