Дисертація присвячена оптимізації культивування мезенхімальних стовбурових клітин Вартонова студня людини (МСК-ВС), шляхом застосування умов фізіологічних концентрацій кисню, та дослідженню впливу цих умов на життєдіяльність МСК-ВС.
У результаті роботи розроблено схеми створення сумішей зі зниженим вмістом кисню, на основі аргону та азоту.
Виявлено, що введення МСК-ВС у культуру методом експлантів за фізіологічних концентрацій кисню (3%) сприяє підвищенню кількості отриманих клітин, незалежно від особливостей тканини Вартонова студня. Встановлено, що кількість МСК-ВС, отриманих при 3% кисню, була на 28% більшою, порівняно зі стандартними умовами СО2-інкубатора. Дослідження метаболічної активності у первинних культрах виявили значну гетерогенність між популяціями, отриманими від різних донорів. Інтенсивність утворення формазану в МТТ-тесті, в середньому, була на 35% вищою при 3% кисню, ніж в умовах СО2-інкубатора, що відповідало більшій кількості клітин.
Встановлено, що культивування при 3% кисню підвищує рівень проліферації МСК-ВС на всіх досліджених пасажах і не впливає на рівень експресії поверхневих маркерних білків. Також, було розроблено метод отримання культур МСК-ВС шляхом відбору клітин, які спонтанно відкріпились, з кондиціонованого середовища, та їхньої подальшої мультиплікації. Було встановлено, що характер проліферації у «побічних» культурах МСК-ВС, отриманих згаданим способом з нульового і першого пасажів, в стандартних умовах СО2-інкубатора, загалом відповідав притаманному «основній» культурі, тоді як рівень проліферації «побічних» популяцій, отриманих з культур на другому пасажі, був суттєво нижчим. Для культур МСК-ВС "основної" та «побічних» ліній на 3 і 4 пасажах, отриманих з нульового та першого пасажів, кількість клітин з фенотипом, притаманним старіючим, була практично однаковою тоді у "побічній" лінії, отриманої з другого пасажу, була помітно більшою. Порівняння ефективності культивування МСК-ВС, отриманих згаданим методом, у газових сумішах на основі азоту та аргону, які містили 3% кисню показало, що кількість МСК-ВС в умовах помірної гіпоксії в усіх варіантах була вищою, ніж в стандартних умовах СО2-інкубатора.
На всіх досліджених пасажах МСК-ВС, культивовані в газових сумішах з 3% кисню, були більш гомогенними за морфологією та містили меншу кількість клітин з фенотипом, типовим для старіючих, у порівнянні з культурами з умов СО2-інкубатора. Для всіх груп найвищий рівень морфологічної гомогенності можна було спостерігати на другому пасажі. В суміші на основі азоту культури були найбільш гомогенними і містили найменшу кількість МСК-ВС з фенотипом, притаманним старіючим клітинам. Показано значну гетерогенність у активності асоційованої зі старінням бета-галактозидази. У групах, культивованих при 3% кисню в суміші на основі азоту, цей показник був найнижчим.
Вперше встановлено, що культивування та проведення процедури трансфікування МСК-ВС невірусними методами, за допомогою нанорозмірних поліплексів, у газових сумішах зі зниженим вмістом кисню (3%) сприяє підвищенню ефективності трансфекції. Відсоток процент МСК, які експресували маркерний білок, був більшим в середньому у 2,58 в суміші на основі азоту, та 1,37 рази в суміші на основі аргону.
Розроблені в результаті роботи оптимізації мають позитивний вплив на життєдіяльність МСК-ВС в умовах in vitro. Вперше виявлено наявність різниці у ефектах газових сумішей, створених на основі азоту і на основі аргону.
