Oddělení transplantační imunologie

Oddělení je zaměřeno především na studium buněčných a molekulárních mechanismů specifické transplantační imunity a na využití získaných poznatků pro regulace imunitních reakcí s cílem zlepšení přežíváni geneticky odlišných transplantátů buněk a tkání. Základní model představují kultivované a cíleně diferenciované kmenové buňky (mesenchymální, limbální), které jsou přenášeny pomocí různých typů nanovlákenných nosičů za účelem reparace těžkých poškození kůže, očního povrchu a deficience limbálních kmenových buněk. Je využito široké spektrum metod buněčné a molekulární biologie, jako jsou tkáňové kultury, diferenciace kmenových buněk, studium regulace genové exprese (PCR, real time PCR), produkce a detekce cytokinů (ELISA, ELISPOT), průtoková cytometrie, MACS, Western blotting, experimentální modely transplantace kůže, oční rohovky, limbu a přenosy kmenových buněk. Hlavním cílem je testování získaných poznatků v preklinických modelech a jejich potenciální využití v klinické praxi (především u pacientů s těžkými poraněními očního povrchu).

Témata výzkumu

Transplantace orgánů nebo přenos kmenových buněk představují často jedinou možnost léčby pro zlepšení kvality života nebo dokonce pro jeho záchranu. Hlavní překážku v další rozvoji léčebných transplantací však představuje imunitní reakce proti cizím antigenům na transplantovaných buňkách. Proto je hlavním cílem našeho výzkumu získání nových a hlubších znalostí o buněčných a molekulárních mechanismech odhojovací imunitní reakce a hledání nových cest k cíleným imunoregulacím. Na modelu studie imunity v oku jsme ukázali, že úspěšná léčba vážně poškozeného očního povrchu vyžaduje přenos limbálních kmenových buněk, které regeneraci rohovky zajišťují. Proto je součástí našeho výzkumu studium kmenových buněk, které by mohly podporovat regeneraci očního povrchu a tak se podílet na zlepšení schopnosti vidět. V současné době jsme schopni úspěšně izolovat limbální nebo mezenchymální kmenové buňky a tyto buňky využít pro léčbu poškozeného rohovkového epitelu. Pro přenos těchto buněk na poškozený povrch oka úspěšně využíváme různé typy nanovlákenných konstruktů. Tyto nosiče vytvářejí optimální 3D strukturu vhodnou pro růst a přenos kmenových buněk. Naším hlavním cílem je poznání a využití mechanismů specifické imunitní reakce a také isolace, kultivace a následná transplantace ex vivo namnožených kmenových buněk a navržení a charakterizace nových postupů pro cílené imunoregulace umožňující přežívání geneticky odlišných buněk a orgánů.
Současné experimenty jsou také zaměřeny na studium možností cílené diferenciace mesenchymálních kmenových buněk v buňky poškozené tkáně a na jejich využití pro regeneraci poškozeného povrchu oka. Tento model představuje jednu z mnoha možností využití cíleně diferenciovaných kmenových buněk pro transplantace v regenerativní a reparativní medicíně.

Obr. 1: Experimentální model transplantace kůže u inbredních kmenů myší. Kožní alotransplantáty jsou po 10 dnů chráněny protektivními obvazy a po jejich odstranění je sledováno a vyhodnocováno přežívání transplantátů u různě léčených příjemců.

Obr. 2: Schéma regulační role cytokinů při vývoji fenotypově a funkčně odlišných subpopulací T lymfocytů.

Obr. 3: Studium in vitro indukce a vývoje regulačních T lymfocytů a prozánětlivých Th17 buněk pomocí průtokové cytometrie (FACS). Slezinné buňky z BALB/c myší byly kultivovány s ozářenými buňkami z B6 myší v přítomnosti determinujících cytokinů TGF-ß a IL-6. Procenta regulačních T buněk (Foxp3+ buňky) nebo Th17 buněk (RORγt+ buňky) byla stanovena pomocí FACS analýzy.

Obr. 4: Exprese genů pro imunologicky významné molekuly v odhojovaném alogenním nebo xenogenním transplantátu rohovky v experimentálním modelu u myši. Exprese genů v individuálních rohovkových transplantátech byla detekována pomocí PCR. Linie 1,2 – kontrolní (netransplantovaná) rohovka, 3,4 - syngenní transplantát rohovky, 5,6 – transplantát alogenní rohovky, 7,8 – xenotransplantát rohovky.

 nahoru