Networking & Grants  »  Grants  »  National Grants
OXI-SCENARIO

 

RO

PN-III-P1-1.1-PD-2016-1903

Denumirea Programului din PN III: Programul 1 - Dezvoltarea sistemului național de CD

Tip proiect: Proiect de cercetare postdoctorală

Titlul proiectului: Interferența cu căile de semnalizare ale hipoxiei în celulele stem mezenchimale înainte de transplant ca o strategie de a crește recuperarea miocardică post-infarct.

Cod proiect: PN-III-P1-1.1-PD-2016-1903

Nr. Contract: 133PD/2018

Acronim: OXI-SCENARIO

Director de proiect: Dr. Mihai Bogdan Preda

Buget: 250.000 Lei

Durata: Mai 2018 - Octombrie 2020

 

Rezumatul proiectului

Deși celulele stromale mezenchimale (MSC) sunt în centrul eforturilor intensive de a dezvolta terapii celulare pentru o gamă largă de boli, acestea prezentând un potential nativ de a promova un micromediu regenerativ într-un țesut lezat, dovezile crescânde indică mai degrabă un comportament anormal al MSC în cultura in vitro. O explicație posibilă reprezintă izolarea acestor celule dintr-un micromediu cu o concentrație scazută a oxigenului, unde acestea locuiesc în mod nativ in vivo, și cultivarea lor în condiții de oxigen atmosferic pentru expansiune in vitro în scop clinic. În acest context, am formulat ipoteza că modularea condițiilor de cultivare, astfel încat să mimeze mai bine micromediul celular in vivo, va produce celule cu potențial terapeutic superior.

Astfel, scopul proiectului OXI-SCENARIO este de a îmbunatăți proprietățile efectoare ale MSC umane prin țintirea in vitro a mecanismelor de răspuns la oxigen și de a evalua potențialul terapeutic al celulelor astfel modulate într-un model pre-clinic de șoarece cu infarct de miocard (MI).

 

Obiectivele proiectului

(1) Determinarea funcțiilor efectoare ale MSC expuse la o concențratie scăzută de oxigen (3% sau hipoxie) sau la concentrația atmosferică a oxigenului (21% sau normoxie);

(2) Analiza funcțională a mecanismelor mediate de locusul genomic al lui miR210 în MSC expuse la hipoxie sau normoxie;

(3) Evaluarea rolului locusului miR210 asupra capacității regenerative și a migrării MSC la șoareci cu MI.

 

Principalele rezultate obtinute în cadrul proiectului:

- MSC cultivate in vitro în concentrații scazute de O2 prezintă o rată de proliferare semnificativ redusă, comparativ cu celulele crescute în 21% O2;

- Concentrația scazută a O2 determină o creștere semnificativă a moleculelor proangiogene implicate în maturare vaselor, migrarerea și adeziunea celulelor endoteliale, precum și o crestere a proprietăților imunosupresoare, comparativ cu MSC crescute în condiții de 21% O2.

- MSC modificate să supraexprime mir210 determină o îmbunătațire a funcției cardiace fiind asociată cu reducerea procentului de celule miocardice apoptotice și creșterea procentului de populații de celule imune implicate în faza reparatorie post-infarct.  

 

Diseminare

Publicații:

Preda MB et al. Evidence of mesenchymal stromal cell adaptation to local microenvironment following subcutaneous transplantation. J Cell Mol Med 2020; 24(18):10889-10897.

Preda MB, …, Ivan M. miR-210 locus disruption triggers cell-autonomous deregulation of growth and inflammation networks. (Manuscris in pregatire).

 

Prezentări (sub forma de poster) la conferințe științifice internaționale:

Popescu S, Preda MB, Lupan AM, Simionescu M, Burlacu A. Dual stem cell therapy improves the cardiac function after experimental myocardial incarction. Basic Cardiovascular Sciences 2020 Scientific Sessions Virtual Event. 27-30.07.2020 (premiu: Paul Dudley White International Scholar Award

     

ENG

PN-III-P1-1.1-PD-2016-1903

Name of PN III Program: Program 1 - Development of the national RD system

Project type: Postdoctoral research project

Title: Interference with hypoxia-signalling pathways in mesenchymal stem cells prior to transplantation as a strategy to enhance myocardial recovery post infarction.

Code: PN-III-P1-1.1-PD-2016-1903

Contract number: 133PD/2018

Acronym: OXI-SCENARIO

Project director: Dr. Mihai Bogdan Preda

Budget: 250.000 Lei

Period: May 2018 - October 2020

 

Project summary

Although mesenchymal stromal cells (MSCs) have a native potential to promote a regenerative microenvironment in an injured tissue and are the focus of intensive efforts for developing cell-based therapies for a wide range of diseases, increasing evidence points towards a rather abnormal behaviour of cultured MSCs. One possible reason is due to the relocation of these cells from a low oxygen environment, where they normally reside in vivo, into an atmospheric oxygen environment for in vitro expansion before therapeutic use. In this context, we hypothesized that modulation of culture conditions, so as to better mimic the cellular microenvironment in vivo, will produce cells with superior functionality and therapeutic potential.

Thus, the aim of the OXI-SCENARIO project was to improve the effector properties of human MSCs by in vitro targeting of oxygen response mechanisms and to evaluate the therapeutic potential of these cells in a pre-clinical model of mouse with myocardial infarction (MI).

 

Project’s objectives:

1) Assess the effector properties of MSCs exposed to a low oxygen concentration (3% or hypoxia) or to atmospheric oxygen concentration (21% or normoxia); 

2) Functionally dissect the molecular mechanisms by which miR210 genomic locus interfere with the effector properties of MSCs;

3) Evaluate the migration efficacy and regenerative capacity of genetically-modified MSCs in a clinically-relevant animal model of MI.

 

The main results obtained within the project:

- MSCs grown at low O2 concentrations for prolonged periods in vitro showed a significantly reduced proliferation rate compared to cells grown at 21% O2;

- Low O2 concentration produced an increase of proangiogenic factors and the immunosuppressive properties, as compared to MSCs grown at 21% O2;

- Transplantation of MSCs overexpressing miR210 resulted in improved cardiac function, which has been associated with a reduction of cardiac cell apoptosis and a boost of the immune cell populations involved in the post-infarction myocardial repair.

 

Dissemination:

Preda MB et al. Evidence of mesenchymal stromal cell adaptation to local microenvironment following subcutaneous transplantation. J Cell Mol Med 2020; 24(18):10889-10897.

Preda MB, …, Ivan M. miR-210 locus disruption triggers cell-autonomous deregulation of growth and inflammation networks. (Manuscript in preparation).

 

Presentations (as a poster) at international scientific conferences:

Popescu S, Preda MB, Lupan AM, Simionescu M, Burlacu A. Dual stem cell therapy improves the cardiac function after experimental myocardial infarction. Basic Cardiovascular Sciences 2020 Scientific Sessions Virtual Event. 27-30.07.2020. 

 

 


 

 

Scientific report - stage 1 - 2018         Scientific report - stage 2 - 2019          Scientific report - stage 3 - 2020

 

 


 

 

Schematic representation of project strategy:



 

 

 


 

 

 

 

powered by iceixWEB