milmedВоенная медицинаMilitary Medicine2074-5044Белорусский государственный медицинский университет10.51922/2074-5044.2024.3.23milmed-288Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ НАУЧНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ. Лечебно-профилактические вопросыORIGINAL SCIENTIFIC PUBLICATIONS. Medical and preventive questionsОценка качества и цитотоксичности бесклеточного матрикса печени человека после децеллюляризацииTHE QUALITY AND CYTOTOXICITY ASSESSMENT OF THE ACELLULAR HUMAN LIVER SCAFFOLD AFTER DECELLULARIZATIONПримаковаЕ. А.PrimakovaE. A.ЕфимовД. Ю.EfimovD. Y.СадовскийД. Н.SadouskiD. N.НазароваЕ. А.NazarovaE. A.СымановичА. А.SymanovichA. A.ЮркинаЕ. Г.YurkinaE. G.РомановаИ. А.RomanovaI. A.ДедюляН. И.DedyuliaN. I.КирееваА. И.KireevaA. I.КривенкоС. И.KrivenkoS. I.ЩербаА. Е.ShcherbaA. E.РуммоО. О.RummoO. O.ГУ «Минский научно-практический центр хирургии, трансплантологии и гематологии»BelarusГНУ «Институт генетики и цитологии НАН Беларуси»Belarus202428082026032328Copyright © Примакова Е.А., Ефимов Д.Ю., Садовский Д.Н., Назарова Е.А., Сыманович А.А., Юркина Е.Г., Романова И.А., Дедюля Н.И., Киреева А.И., Кривенко С.И., Щерба А.Е., Руммо О.О., 20262026Примакова Е.А., Ефимов Д.Ю., Садовский Д.Н., Назарова Е.А., Сыманович А.А., Юркина Е.Г., Романова И.А., Дедюля Н.И., Киреева А.И., Кривенко С.И., Щерба А.Е., Руммо О.О.Primakova E.A., Efimov D.Y., Sadouski D.N., Nazarova E.A., Symanovich A.A., Yurkina E.G., Romanova I.A., Dedyulia N.I., Kireeva A.I., Krivenko S.I., Shcherba A.E., Rummo O.O.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://milmed.ejournal.by/jour/article/view/288

На сегодняшний день в мире для терапии терминальной стадии печеночной недостаточности параллельно с органной трансплантацией активно ведется разработка технологий создания «биоискусственной печени». Такие тканеинженерные конструкции, полученные методом девитализации, могут сохранять как нативную структуру, так и трехмерную архитектуру печени, гарантируя биосовместимость для последующей рецеллюляризации. Однако важно соблюсти баланс между удалением клеток и сохранением качества экстрацеллюлярного матрикса, так как чрезмерная девитализация может привести к деградации микроархитектуры скаффолда. Целью настоящего исследования явилась оценка качества проведенной перфузионной децеллюляризации печени человека, а также возможность рецеллюляризации полученного бесклеточного матрикса.

Разработанный алгоритм децеллюляризации печени человека с применением машинной перфузии позволяет в минимальный временной промежуток получить бесклеточный матрикс, который соответствует основным критериям контроля качества (отсутствие клеточного компонента, минимальное содержание остаточной ДНК в ткани, сохранность внеклеточного матрикса, стерильность, отсутствие цитотоксического эффекта).

Currently the technologies for the treatment of liver failure to create a “bioartificial liver” are actively being developed in a parallel with the organ transplantation. Such tissue-engineered constructs obtained by devitalization can preserve both the native structure and the three-dimensional architecture of the liver, ensuring biocompatibility for subsequent recellularization. However, it is important to maintain a balance between cell removal and the quality of the extracellular matrix, since excessive devitalization can lead to degradation of the scaffold microarchitecture. Thus, the aim of the study was to assess the quality of the human liver scaffold after machine decellularization process.

The developed algorithm for decellularization of the human liver using machine perfusion makes it possible to obtain an acellular matrix in a minimum time period, which meets the main quality control criteria (absence of a cellular component, minimal content of residual DNA in the tissue, preservation of the extracellular matrix, sterility, absence of a cytotoxic effect).

децеллюляризациябесклеточный матрикс печени человекацитотоксичностьdecellularizationhuman liver scaffoldcytotoxicityReferencesBlachier, M. [et al]. The burden of liver disease in Europe: A review of available epidemiological data // Journal of Hepatology. – 2013. – Vol. 58. – № 3. – P. 593–608.Blachier, M. [et al]. The burden of liver disease in Europe: A review of available epidemiological data // Journal of Hepatology. – 2013. – Vol. 58. – № 3. – P. 593–608.Lanza, R. [et al]. Engineering universal cells that evade immune detection // Nature Reviews Immunology. – 2019. – № 19. – P. 723–733.Lanza, R. [et al]. Engineering universal cells that evade immune detection // Nature Reviews Immunology. – 2019. – № 19. – P. 723–733.Willemse, J. [et al]. Scaffolds obtained from decellularized human extrahepaticbile ducts support organoids to establish functional biliarytissue in a dish // Biotechnology and Bioengineering. – 2021. – Vol. 118. – P. 836–851. DOI: https://doi.org/10.1002/bit.27613.Willemse, J. [et al]. Scaffolds obtained from decellularized human extrahepaticbile ducts support organoids to establish functional biliarytissue in a dish // Biotechnology and Bioengineering. – 2021. – Vol. 118. – P. 836–851. DOI: https://doi.org/10.1002/bit.27613.Toprakhisar, B.; Verfaillie, C.M.; Kumar, M. Advances in Recellularization of Decellularized Liver Grafts with Different Liver (Stem) Cells: Towards Clinical Applications // Cells. – 2023. – Vol. 12. – № 2. – P. 301. DOI: https://doi.org/10.3390/cells12020301.Toprakhisar, B.; Verfaillie, C.M.; Kumar, M. Advances in Recellularization of Decellularized Liver Grafts with Different Liver (Stem) Cells: Towards Clinical Applications // Cells. – 2023. – Vol. 12. – № 2. – P. 301. DOI: https://doi.org/10.3390/cells12020301.De Kock, J. [et al]. Simple and quick method for whole-liver decellularization: a novel in vitro three-dimensional bio-engineering tool? // Arch Toxicol. – 2011. – Vol. 85. – P. 607.De Kock, J. [et al]. Simple and quick method for whole-liver decellularization: a novel in vitro three-dimensional bio-engineering tool? // Arch Toxicol. – 2011. – Vol. 85. – P. 607.Hillebrandt, K. [et al]. Strategies based on organ decellulariand recellularization // Transplant International. – 2019. – Vol. 32. – P. 571–585. DOI: https://doi.org/10.1111/tri.13462.Hillebrandt, K. [et al]. Strategies based on organ decellularization and recellularization // Transplant International. – 2019. – Vol. 32. – P. 571–585. DOI: https://doi.org/10.1111/tri.13462.Gratzer, P. F., Harrison, R.D. Woods T. Matrix alteration and not residual sodium dodecyl sulfate cytotoxicity affects the cellular repopulation of a decellularized matrix // Tissue Eng. – 2006. – Vol. 12. – № 10. – P. 2975–2983.Gratzer, P. F., Harrison, R.D. Woods T. Matrix alteration and not residual sodium dodecyl sulfate cytotoxicity affects the cellular repopulation of a decellularized matrix // Tissue Eng. – 2006. – Vol. 12. – № 10. – P. 2975–2983.Rieder, E. [et al]. Decellularization protocols of porcine heart valves differ importantly in efficiency of cell removal and susceptibility of the matrix to recellularization with human vascular cells // J Thorac Cardiovasc Surg. – 2004. – Vol. 127. –№ 2. –. 399–405. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2003.06.017.Rieder, E. [et al]. Decellularization protocols of porcine heart valves differ importantly in efficiency of cell removal and susceptibility of the matrix to recellularization with human vascular cells // J Thorac Cardiovasc Surg. – 2004. – Vol. 127. – № 2. – P. 399–405. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2003.06.017.Timothy, J. [et al]. Methods of tissue decellularization used for preparation of biologic scaffolds and in vivo relevance // Methods. – 2015. – Vol. 84. – P. 25–34.Timothy, J. [et al]. Methods of tissue decellularization used for preparation of biologic scaffolds and in vivo relevance // Methods. – 2015. – Vol. 84. – P. 25–34.Geerts, S. [et al]. Nondestructive Methods for Monitoring Cell Removal During Rat Liver Decellularization // Tissue Eng Part C Methods. – 2015. – Vol. 22. – P. 671–678.Geerts, S. [et al]. Nondestructive Methods for Monitoring Cell Removal During Rat Liver Decellularization // Tissue Eng Part C Methods. – 2015. – Vol. 22. – P. 671–678.Ansari, T. [et al]. Development and characterisation of a Porcine Liver Scaffold. Stem Cells and Development // Stem Cells Dev. – 2020. – Vol. 29. – № 5. – P. 314–326. DOI: 10.1089/scd.2019.0069.Ansari, T. [et al]. Development and characterisation of a Porcine Liver Scaffold. Stem Cells and Development // Stem Cells Dev. – 2020. – Vol. 29. – № 5. – P. 314–326. DOI: 10.1089/scd.2019.0069.Садовский Д. Н., Ефимов Д. Ю., Назарова Е. А., Примакова Е. А., Сыманович А. А., Петровская Е. Г., Федорук А. М., Федорук Д. А., Рябцева С. Н., Кривенко С. И., Щерба А. Е., Руммо О. О. / Использование машинной перфузии при децеллюляризации непригодной для трансплантации печени человека для создания бесклеточного матрикса // Медицинский журнал № 4 (86) / 2023С. 114–120. DOI: https://doi.org/10.51922/1818426X.2023.4.114.Sadovskij D. N., Efimov D. Yu., Nazarova E. A., Primakova E. A., Symanovich A. A., Petrovskaya E. G., Fedoruk A. M., Fedoruk D. A., Ryabceva S. N., Krivenko S. I., SHCHerba A. E., Rummo O. O. / Ispol’zovanie mashinnoj perfuzii pri decellyulyarizacii neprigodnoj dlya transplantacii pecheni cheloveka dlya sozdaniya beskletochnogo matriksa // Medicinskij zhurnal № 4 (86) / 2023S. 114–120. DOI: https://doi.org/10.51922/1818-426X.2023.4.114.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.