Терапевтические возможности внеклеточных везикул в репродуктивной медицине

DOI

https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.7.5-9

Краевая E.Е., Макарова Н.П., Сысоева А.П., Калинина Е.А., Силачев Д.Н.
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» Минздрава России, Москва, Россия

Снижение овариального резерва является актуальной проблемой репродуктивной медицины. В настоящее время отсутствуют научно обоснованные и доказанные методы ее решения. Одним из перспективных направлений в этой области может быть применение внеклеточных везикул (ВВ), продуцируемых клетками структур, обладающих высокой биологической активностью за счет различных входящих в их состав молекул. С точки зрения терапевтических эффектов заслуживают внимания ВВ, полученные из мезенхимальных стромальных клеток (МСК) различного происхождения. Применение ВВ-МСК сегодня активно изучается в различных областях регенеративной медицины. По данным литературы, введение ВВ-МСК животным моделям с яичниковой недостаточностью позволило увеличить овариальный резерв и повысить репродуктивный потенциал, эффективность программ вспомогательных репродуктивных технологий. Применение ВВ-МСК в медицине ограничено небольшим количеством исследований, недостаточной продолжительностью наблюдения за пролеченными данным методом моделями и изученностью возможных побочных эффектов.
Заключение. Учитывая многообещающие результаты применения ВВ-МСК в различных областях регенеративной медицины, данные литературы о возможности повышения овариального резерва и улучшения репродуктивного потенциала с помощью ВВ-МСК у животных моделей, настоящий метод может быть перспективным для лечения пациенток с низким репродуктивным потенциалом, яичниковой недостаточностью.

внеклеточные везикулы

мезенхимальные стромальные клетки

вспомогательные репродуктивные технологии

овариальный резерв

Полный текст статьи
доступен в "Библиотеке Врача"

Keshtkar S., Azarpira N., Ghahremani M.H. Mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles: novel frontiers in regenerative medicine. Stem Cell Res. Ther. 2018; 9(1): 63. https://dx.doi.org/10.1186/s13287-018-0791-7.
Simon C., Greening D.W., Bolumar D., Balaguer N., Salamonsen L.A., Vilella F. Extracellular vesicles in human reproduction in health and disease. Endocr. Rev. 2018; 39(3): 292-332. https://dx.doi.org/10.1210/er.2017-00229.
Machtinger R., Laurent L.C., Baccarelli A.A. Extracellular vesicles: roles in gamete maturation, fertilization and embryo implantation. Hum. Reprod. Update. 2016; 22(2): 182-93. https://dx.doi.org/10.1093/humupd/dmv055.
Zaborowski M.P., Balaj L., Breakefield X.O., Lai C.P. Extracellular vesicles: composition, biological relevance, and methods of study. Bioscience. 2015; 65(8): 783-97. https://dx.doi.org/10.1093/biosci/biv084.
Meldolesi J. Exosomes and ectosomes in intercellular communication. Curr. Biol. 2018; 28(8): R435-44. https://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2018.01.059.
Silachev D.N., Goryunov K.V., Shpilyuk M.A., Beznoschenko O.S., Morozova N.Y., Kraevaya E.E. et al. Effect of MSCS and MSC- derived extracellular vesicles on human blood coagulation. Cells. 2019; 8(3): 258. https://dx.doi.org/10.3390/cells8030258.
Théry C., Witwer K.W., Aikawa E., Alcaraz M.J., Anderson J.D., Andriantsitohaina R. et al. Minimal information for studies of extracellular vesicles 2018 (MISEV2018): a position statement of the International Society for Extracellular Vesicles and update of the MISEV2014 guidelines. J. Extracell. Vesicles. 2018; 7(1): 1535750. https://dx.doi.org/10.1080/20013078.2018.1535750.
Силачев Д.Н., Головичева В.В., Данилина Т.И., Шевцова Ю.А., Горюнов К.В., Бабенко В.А., Плотников Е.Ю., Туровский Е.А., Зинченко В.П., Зоров Д.Б. Терапевтическое применение стволовых клеток и внеклеточных везикул: можно ли поставить знак равенства? Гены и клетки. 2020; 15 (Спецвыпуск 3): 32.
Великонивцев Ф.С., Головкин А.С. Терапия внеклеточными везикулами: возможности, механизмы и перспективы применения. Российский кардиологический журнал. 2020; 25(10): 221-31.
Yáñez-Mó M., Siljander P.R., Andreu Z., Zavec A.B., Borràs F.E., Buzas E.I. et al. Biological properties of extracellular vesicles and their physiological functions. J. Extracell. Vesicles. 2015; 4: 27066. https://dx.doi.org/10.3402/jev.v4.27066.
Силачев Д.Н., Горюнов К.В., Плотников Е.Ю., Шевцова Ю.А., Бабенко В.А., Буров А.А., Рюмина И.И., Подуровская Ю.Л., Зубков В.В. Внеклеточные везикулы мочи как диагностический маркер почечных патологий. Педиатрия. Журнал имени Г.Н. Сперанского. 2020; 99(5): 154-63.
Van Niel G., D'Angelo G., Raposo G. Shedding light on the cell biology of extracellular vesicles. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2018; 19(4): 213-28. https://dx.doi.org/10.1038/nrm.2017.125.
Börger V. Mesenchymal stem/stromal cell-derived extracellular vesicles and their potential as novel immunomodulatory therapeutic agents. J. Mol. Sci. 2017; 18(7): 1450. https://dx.doi.org/10.3390/ijms18071450.
Сухих Г.Т., Пекарев О.Г., Пекарева Е.О., Майбородин И.В., Силачев Д.Н., Баранов И.И., Поздняков И.М., Бушуева Н.С., Новиков А.В. Первые результаты клинического применения экстрацеллюлярных микровезикул мезенхимальных стромальных клеток после абдоминального родоразрешения. Акушерство и гинекология. 2021; 1: 52-60. https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.1.52-60.
Spees J.L., Lee R.H., Gregory C.A. Mechanisms of mesenchymal stem/stromal cell function. Stem Cell Res. Ther. 2016; 31(7): 125. https://dx.doi.org/10.1186/s13287-016-0363-7.
Brown C., McKee C., Bakshi S., Walker K., Hakman E., Halassy S. et al. Mesenchymal stem cells: Cell therapy and regeneration potential. J. Tissue Eng. Regen. Med. 2019; 13(9): 1738-55. https://dx.doi.org/10.1002/term.2914.
Sriramulu S., Banerjee A., Di Liddo R., Jothimani G., Gopinath M., Murugesan R. et al. Concise review on clinical applications of conditioned medium derived from human Umbilical Cord-Mesenchymal Stem Cells (UC-MSCs). Int. J. Hematol. Oncol. Stem Cell Res. 2018; 12(3): 230-4.
Phinney D.G., Pittenger M.F. Concise review: MSC-derived exosomes for cell-free therapy. Stem Cells. 2017; 35(4): 851-8. https://dx.doi.org/10.1002/stem.2575.
Tkach M., Thery D. Communication by extracellular vesicles: where we are and where we need to go. Cell. 2016; 164(6): 1226-32. https://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2016.01.043.
Zheng G., Huang R., Qiu G., Ge M., Wang J., Shu Q., Xu J. Mesenchymal stromal cell-derived extracellular vesicles: regenerative and immunomodulatory effects and potential applications in sepsis. Cell Tissue Res. 2018; 374(1): 1-15. https://dx.doi.org/10.1007/s00441-018-2871-5.
Matei A.C., Antounians L., Zani A. Extracellular vesicles as a potential therapy for neonatal conditions: state of the art and challenges in clinical translation. Pharmaceutics. 2019; 11(8): 404. 10.3390/pharmaceutics11080404.
Wang Y., Yu D., Liu Z., Zhou F., Dai J., Wu B. et al. Exosomes from embryonic mesenchymal stem cells alleviate osteoarthritis through balancing synthesis and degradation of cartilage extracellular matrix. Stem Cell Res. Ther. 2017; 8(1): 189. https://dx.doi.org/10.1186/s13287-017-0632-0.
Kordelas L., Rebmann V., Ludwig A.K., Radtke S., Ruesing J., Doeppner T.R. et al. MSC-derived exosomes: A novel tool to treat therapy-refractory graft-versus-host disease. Leukemia. 2014; 28(4): 970-3. https://dx.doi.org/10.1038/leu.2014.41.
Nassar W., El-Ansary M., Sabry D., Mostafa M.A., Fayad T., Kotb E. et al. Umbilical cord mesenchymal stem cells derived extracellular vesicles can safely ameliorate the progression of chronic kidney diseases. Biomater. Res. 2016; 20: 21. https://dx.doi.org/10.1186/s40824-016-0068-0.
Internet source: ClinicalTrials.gov.
Andronico F., Battaglia R., Ragusa M., Barbagallo D., Purrello M., Di Pietro C. Extracellular vesicles in human oogenesis and implantation. Int. J. Mol. Sci. 2019; 20(9): 2162. https://dx.doi.org/10.3390/ijms20092162.
da Silveira J.C., Veeramachaneni D.N., Winger Q.A., Carnevale E.M., Bouma G.J. Cell-secreted vesicles in equine ovarian follicular fluid contain miRNAs and proteins: a possible new form of cell communication within the ovarian follicle. Biol. Reprod. 2012; 86(3): 71. https://dx.doi.org/10.1095/biolreprod.111.093252.
Liu M., Qiu Y., Xue Z., Wu R., Li J., Niu X. et al. Small extracellular vesicles derived from embryonic stem cells restore ovarian function of premature ovarian failure through PI3K/AKT signaling pathway. Stem Cell Res. Ther. 2020; 11(1): 3. https://dx.doi.org/10.1186/s13287-019-1508-2.
Liu C., Yin H., Jiang H., Du X., Wang C., Liu Y. et al. Extracellular vesicles derived from mesenchymal stem cells recover fertility of premature ovarian insufficiency mice and the effects on their offspring. Сell Transplant. 2020; 29: 963689720923575. https://dx.doi.org/10.1177/0963689720923575.
Marinaro F., Pericuesta E., Sánchez-Margallo F.M., Casado J.G., Álvarez V., Matilla E. et al. Extracellular vesicles derived from endometrial human mesenchymal stem cells improve IVF outcome in an aged murine model. Reprod. Domest. Anim. 2018; 53(Suppl. 2): 46-9. https://dx.doi.org/10.1111/rda.13314.
Lopera-Vasquez R., Hamdi M., Maillo V., Gutierrez-Adan A., Bermejo-Alvarez P., Ramírez M.Á. et al. Effect of bovine oviductal extracellular vesicles on embryo development and quality in vitro. Reproduction. 2017; 153(4): 461-70. https://dx.doi.org/10.1530/REP-16-0384.
Lopera-Vasquez R., Hamdi M., Fernandez-Fuertes B., Maillo V., Beltrán-Breña P., Calle A. et al. Extracellular vesicles from BOEC in in vitro embryo development and quality. PLoS One. 2016; 11(2): e0148083. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0148083.

Поступила 27.04.2021

Принята в печать 18.05.2021

Краевая Елизавета Евгеньевна, к.м.н, м.н.с. отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. профессора Б.В. Леонова,
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» МЗ РФ.
E-mail: e_kraevaya@oparina4.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Макарова Наталья Петровна, д.б.н., в.н.с. отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. профессора Б.В. Леонова,
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» МЗ РФ.
E-mail: np_makarova@oparina4.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Сысоева Анастасия Павловна, м.н.с., эмбриолог отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. профессора Б.В. Леонова,
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» МЗ РФ.
E-mail: a_sysoeva@oparina4.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Калинина Елена Анатольевна, д.м.н, профессор, заведующая отделением вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. профессора Б.В. Леонова,
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» МЗ РФ.
E-mail: e_kalinina@oparina4.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.
Силачев Денис Николаевич, д.б.н., руководитель Лаборатории клеточных технологий, ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В.И. Кулакова» МЗ РФ. E-mail: d_silachev@oparina4.ru. 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4.

Для цитирования: Краевая E.Е., Макарова Н.П., Сысоева А.П., Калинина Е.А., Силачев Д.Н. Терапевтические возможности внеклеточных везикул в репродуктивной медицине.
Акушерство и гинекология. 2021; 7: 5-9
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2021.7.5-9

Терапевтические возможности внеклеточных везикул в репродуктивной медицине

Краевая E.Е., Макарова Н.П., Сысоева А.П., Калинина Е.А., Силачев Д.Н.

Ключевые слова

Список литературы

Об авторах / Для корреспонденции

Также по теме