Национална научна програма „Вихрен“

• Post by: ekodjamanova@ibir.bas.bg
• ноември 11, 2022
• Comments off

“Иновативни 3D органотипни модели за проучване на взаимодействията между ембриона и майчините имунни клетки при (не)успешната имплантация при жената” (3DModeInAction)

 

За проекта:
Според известната фигура „Айсберг на неосъществените бременности“ едва 1 от всеки 3 оплождания при жената се реализира в успешна бременност. При останалите ембрионът се губи в периода около и по време на имплантацията в матката, правейки я ключов процес и лимитиращ фактор, както при естественото, така и при in vitro зачеването.
Как науката се стреми да помогне за повече успешни бременности особено при двойки с репродуктивни проблеми? Механизмите на толерантност към наполовина чуждият за майката ембрион, съпътстващи имплантацията, са недоразгадани от учените. Животинските модели за изучаване на процеса са или труднодостъпни, или показват съществени разлики от процесите при жената. А поради етични съображения и законови рестрикции научните експерименти с човешки ембриони са забранени. Каква е алтернативата? На помощ идват 3D моделите – сурогати от човешки клетъчни линии, имитиращи поведението на човешкия ембрион в най-ранния пери-имплантационен период. Чрез този чудесен, съвременен, неинвазивен, етичен подход науката ни дава ефективен модел, който да използваме в нашите изследвания. С какво се занимава нашият екип? В първия етап на проекта ние конструирахме, стандартизирахме и определихме функционалността на 3D сфероидни модели като сурогати на човешки бластоцист, използвайки Sw71 клетки, изолирани от ранна човешка плацента (7-ма гестационна седмица). Подобно на имплантиращия се ембрион в стадий бластоцист 3-6 дни след оплождане, нашите 3D структури (Sw71 сфероиди) се прикрепват към епителни ендометриални клетки, притежават способност да инвазират и мигрират. Във втори етап на проекта (активен в момента), показахме, че 3D Sw71 моделите продуцират молекули от HLA системата, важни за имунното разпознаване майка-плод in vivo. Валидирахме нашите модели в пряко сравнение с нативна донорска трофобластна тъкан (от аборт по немедицински причини в първи триместър на бременността) и с конструирани аналогични структури от първични трофобласти, изолирани от тази тъкан. Какво следва? Целта ни е да използваме тези Sw71 сфероиди в ин витро моделни системи за проучване както на имплантацията като процес, така и на взаимодействието „майчина имунна система – ембрион“ в хода на (не)успешна имплантация. При възможност за сътрудничество бихме изследвали нашите трофобластни модели в комбинация с ендометриални органоиди за да симулираме ин витро майчино-фетален контакт в хода на имплантацията при жената.

Схема на етапите на имплантацията на човешки ембрион (прикрепване, инвазия и миграция) и кореспондиращите им 3D модели, конструирани от групата на д-р Димова, ИБИР-БАН.

Sw71 сфероиди в процес на формиране (48 часа).

Сфероиди, проследени чрез time-lapse система за наблюдение (OMNI, The Netherlands) в процес на формиране (табло вляво) и в процес на миграция (табло вдясно).

Мигриращ сфероид в различни режими на визуализация.

Табло вляво – сфероид в процес на инвазия (горе), в процес на миграция (по средата) и в процес на смърт (долу) – сфероидите са заснети в четири различни режими на визуализация, табло вдясно – сфероиди, здраво прикрепени към маточни епителни клетки, проследени за 24 часа и заснети при различно увеличение.

 

Комуникация на резултатите:

• Научни форуми в страната и чужбина:
  – ASRI 2021 Virtual Meeting на Американската асоциация по репродуктивна имунология (ASRI 2021)
  – 6-ти Европейски конгрес по имунология– виртуален (ECI-2021)
  – XII Workshop с международно участие “Експериментални модели и методи в биомедицинските проучвания” (София, 2021)
  – Софийски фестивал на науката (2021)
  – Национален конгрес с международно участие по стерилитет и репродуктивно здраве (Боровец 2021 и Боровец 2022)
  – XVI Конгрес на европейското дружество по репродуктивна имунология (ESRI, 2022) – Париж, Франция
  – III Интердисциплинарен докторантски форум (Кюстендил, 2022)
• Публикации:
  – Manchorova D, Papadopoulou M, Alexandrova M, Vermijlen D, Dimitrova V, Djerov L, Zapryanova S, Dimitrova P, Vangelov I., Dimova T. Human decidual gamma/delta T cells pos-sess unique effector and TCR repertoire profiles during pregnancy. Cellular Immunology 2022, https://doi.org/10.1016/j.cellimm.2022.104634 IF 4.868

– Alexandrova, M., Manchorova, D., You, Y. Mor G., Dimitrova V., Dimova T. Functional HLA-C expressing trophoblast spheroids as a model to study placental–maternal immune interactions during human implantation. Nature Sci Rep 2022, 12, 10224 https://doi.org/10.1038/s41598-022-12870-6 IF 5.516

– Alexandrova M., Manchorova D., Dimova T. Immunity at maternal-fetal interface: KIR/HLA (allo)recognition. Immunol Rev 2022. http://dx.doi.org/10.1111/imr.13087 IF 12.988

 

Номер и дата на договора	КП-06-ДВ-3/12.2019г.
Финансиране:	ФНИ по ННП Вихрен, грант Установен учен на доц. Таня Димова
Научна област	Науки за живота
Начало на проекта	01.04.2020г.
Продължителност (месеци)	60
Базова организация	Институт по биология и имунология на размножаването „Акад. К. Братанов“- БАН
Ръководител на проекта и Лице за контакт	Доц. д-р Таня Димова Email: tanyadimova@yahoo.com ИБИР-БАН,  Секция Имунобиология на размножаването
Екип по проекта:	Постдокторант: Марина Александрова, дб (имунология) Редовен докторант: Диана Манчорова Лаборант: Вера Пешева
Партньорски организации	Няма по проекта
Сътрудничество:	СБАЛАГ “Майчин дом”, гр. София C.S. Mott Center for Human Growth and Development, USA