Fogorvosi szemle, 2018 (111. évfolyam, 1-4. szám)

2018-06-01 / 2. szám

FOGORVOSI SZEMLE ■ 111. évf. 2. sz. 2018. 38-43.

Debreceni Egyetem, Fogorvostudományi Kar, Bioanyagtani és Fogpótlástani Tanszék* Debreceni Egyetem Általános Orvostudományi Kar, Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet**

Indukálható bone morphogenetic protein 7 (BMP-7) termelő fogbél eredetű őssejtvonal létrehozása és vizsgálata

TÓTH FERENC*, DR. TŐZSÉR JÓZSEF**, DR. HEGEDŰS CSABA*

A fogak pulpájából kinyerhető fogbél eredetű őssejtek olyan multipotens sejtek, amelyek többféle kötőszöveti sejttípussá képesek differenciálódni. Egyszerű izolálásuk és sejttenyészetekben történő fenntarthatóságuk többek között kívánatossá teszi szövetregenerációs folyamatokban donorként történő felhasználásukat is. A BMP-7 fehérje a TGF-ß szupercsalád tagja, növekedési faktor, amely fontos szerepet játszik az osteoblast irányú differenciálódás indukciójában, OP-1 néven rutinszerűen alkalmazzák gerincműtéteknél és hosszú csöves csontok törésének rögzítése során. Jelen munkánkban lentivirális géntranszferrel egy tetracyclinnel indukálható (Tet-ON) BMP-7 termelésre képes fogbél eredetű őssejtvonalat hoztunk létre, amelyben az expresszió mértéke a hozzáadott indukáló ágens (doxycyclin) mennyiségével szabályozható, annak megvonásával pedig megszüntethető. Reményeink szerint ez az indukálható BMP-7 expresszió elősegítheti, illetve felgyorsíthatja a környező sejtek csont irányú differenciálódását in vitro és in vivo egyaránt.

Kulcsszó: DPSC, BMP-7, lentivirális géntranszfer, Tet-ON, osteoblast

Bevezetés

Az indukálható transzgén expressziónak meghatározó jelentősége van a genetikailag módosított sejtek génexpressziójának szabályozásában [10, 19], illetve a sejt alapú szövetépítés megjelenésével a szöveti regeneráció elősegítésében [5, 1,16, 7j. Ezekben az expressziós rendszerekben a transzgének expresszióját vezérlő promótereket nem emlős eredetű transzkripciós faktorok szabályozzák, külső forrásból érkező kémiai anyagok révén. Ezen rendszerek közül a leggyakrabban alkalmazottak és leginkább jellemzettek a tetracyclinnel szabályozható expressziós rendszerek, amelyeket Gossen és Bujardt írt le először 1992-ben [9j. Ezeket a rendszereket használták már korábban a csontképződésben szerepet játszó transzgének expressziójára is [17, 8j.

Csontszövet-regenerációs célokra a legjobb választás a mesenchymális őssejtek használata, azok - a korábban elterjedt differenciált sejttípusokhoz (pl. myoblast, fibroblast) viszonyított - rövidebb differenciálódási útvonala miatt [2j. A mesenchymális őssejtek legkönnyebben, nem invazív módszerrel hozzáférhető forrása az egyéb egészségügyi célokból kihúzásra kerülő bölcsességfogak pulpája [11]. Az ezekből kinyerhető multipotens fogbél eredetű őssejtek többféle kötőszöveti sejttípus irányába differenciáltathatók, egyszerű izolálhatóságuk mellett sejttenyészetben könnyen fenntarthatok, felhasználásukig fagyasztva tárolhatók, ennél fogva terápiás felhasználásuk lehetőségei igen széleskörűek [25, 24],

Az osteoblast irányú differenciálódás indukciója és

szabályozása a megfelelő növekedési és differenciálódási faktorok jelenlétének függvénye. Ezen faktorok génjei génterápiás technikák felhasználásával bejuttathatok a sejtekbe, ezáltal az adott sejt képessé válik a transzgén (over) expressziójára, így az osteoblast irányú differenciálódásra és in vivo csontképzésre [28, 3, 6j. Azonban a faktorok szabályozás nélküli expressziója magában foglalja a tumorképződés [12, 21] és az abnormális csontképződés [18, 20] veszélyét is. Erre a problémára az indukálható génexpresszió jelenthet megoldást, ahol a sejtek csak az indukáló ágens jelenlétében expresszálják a transzgént, annak megvonásával visszatérnek az alap állapotba, megelőzve így a hoszszan tartó expresszióból kialakuló káros hatásokat.

A transforming growth factor-ß (TGF-ß) szupercsaládba tartozó BMP-7 fehérje növekedési faktor, jelentős szerepet játszik több szövet és szerv - közöttük a fogak - kialakulásának folyamatában [26, 30], illetve a mesenchymalis őssejtek osteoblast irányú differenciálódásában [15, 29, 22], ezáltal fontos szerepe van a csontszövet regenerációjában [31].

Jelen munkánk célja egy indukálható BMP-7 transzgén és ezzel kapcsoltan zöld fluoreszcens fehérje (GFP) expressziójára képes fogbél eredetű őssejt (DPSC) vonal létrehozása volt, amelyhez egy génterápiás, lentivirális vektorrendszert használtunk fel. Az ilyen módon létrehozott sejtekben a transzgén expressziója doxycyclin jelenlétében aktiválódik, és annak megvonásával kapcsolható ki. Az expresszió mértéke a hozzáadott doxycyclin menynyiségével szabályozható.

Érkezett: 2018. november 22. Elfogadva: 2018. március 1.