Gene therapy is one of the most promising approaches in regenerative medicine for the restoration of extensive bone defects in dentistry and maxillofacial surgery. Matrices obtained using three-dimensional printing from bioresorbable polymers, impregnated with adenoviral constructs with genes for osteoinductive factors, can ensure safe and effective formation of bone tissue.
Objective: To study the properties of three-dimensional matrices based on polylactic-co-glycolic acid and adenoviral constructs with the GFP gene in vitro.
Materials and methods: The matrices were obtained by antisolvent three-dimensional printing. Transduction efficiency was assessed by fluorescence microscopy and flow cytometry. The cytocompatibility of the matrices was assessed by the MTT test and by staining cells with fluorescent dyes.
Results: Matrices based on polylactic-co-glycolic acid have high cytocompatibility on adipose tissue-derived mesenchymal stem cells. Impregnation of adenoviral vectors with the green fluorescent protein gene in 3D matrices ensures the release of viral particles within a week, maintaining their high transducing ability.
Conclusion: The developed method for obtaining gene-activated matrices can serve as the basis for the creation of effective osteoplastic materials for bone regeneration.
Генная терапия является одним из наиболее многообещающих подходов регенеративной медицины для лечения обширных костных дефектов в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. Матрицы, созданные с помощью трехмерной печати из биорезорбируемых полимеров, импрегнированные аденовирусными конструкциями с генами остеоиндуктивных факторов, способны обеспечить безопасное и эффективное формирование костной ткани.
Цель исследования: Исследовать свойства трехмерных матриксов на основе полилактогликолидов и аденовирусных конструкций с геном GFP in vitro.
Материал и методы: Матриксы были получены методом антисольвентной трехмерной печати. Оценку эффективности трансдукции проводили методом флуоресцентной микроскопии и проточной цитофлуориметрии. Цитосовместимость матриксов оценивали методом МТТ-теста и путем окрашивания клеток флуоресцентными красителями.
Результаты: Матриксы на основе полилактогликолидов обладают высокой цитосовместимостью при их инкубации с мультипотентными мезенхимальными стромальными клетками жировой ткани. Включение аденовирусных векторов с геном зеленого флуоресцентного белка в состав 3D-матриксов обеспечивает высвобождение вирусных частиц в течение недели, сохраняя их высокую трансдуцирующую способность.
Заключение: Разработанный метод получения ген-активированных матриксов может послужить основой для создания эффективных остеопластических материалов для восстановления костной ткани.
Keywords: adenoviral transduction; polylactic-co-glycolic acid; three-dimensional printing.