cardiovascularКардиоваскулярная терапия и профилактикаCardiovascular Therapy and Prevention1728-88002619-0125«SILICEA-POLIGRAF» LLC10.15829/1728-8800-2021-3051cardiovascular-3051Research ArticleБИОБАНКИРОВАНИЕBIOBANKINGСоздание коллекции биологических образцов разного типа, полученных от пожилых пациентов, для изучения взаимосвязей клинических, системных, тканевых и клеточных биомаркеров накопления сенесцентных клеток при старенииCreation of a collection of different biological sample types from elderly patients to study the relationship of clinical, systemic, tissue and cellular biomarkers of accumulation of senescent cells during aginghttps://orcid.org/0000-0003-2310-936XСорокинаА. Г.SorokinaA. G.

Анна Григорьевна Сорокина — научный сотрудник отдела возраст-ассоциированных заболеваний.

Тел.: +7 (915) 098-28-55

Moscow

drsorokinaag@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-8160-5612ОрловаЯ. А.OrlovaYa. A.

Яна Артуровна Орлова — доктор медицинских наук, доцент, ученый секретарь, заведующий отделом возраст-ассоциированных заболеваний, заведующий кафедрой терапии

Faculty of Fundamental Medicine Lomonosov MSU

Moscow

5163002@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2954-2420ГригорьеваО. А.GrigorievaO. A.

Ольга Александровна Григорьева — кандидат биологических наук, младший научный сотрудник лаборатории репарации и регенерации тканей Института регенеративной медицины

 

Moscow

go.grigorievaolga@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-0922-9157НовоселецкаяЕ. С.NovoseletskayaE. S.

Екатерина Сергеевна Новоселецкая — лаборант-исследователь лаборатории репарации и регенерации тканей Института регенеративной медицины, аспирант кафедры биохимии и молекулярной медицины

Faculty of Fundamental Medicine Lomonosov MSU

Moscow

kuznecova2793@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2597-8879БасаловаН. А.BasalovaN. A.

Наталия Андреевна Басалова — лаборант-исследователь лаборатории репарации и регенерации тканей Института регенеративной медицины, аспирант кафедры биохимии и молекулярной медицины

Faculty of Fundamental Medicine Lomonosov MSU

Moscow

Natalia_ba@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4946-7843АлександрушкинаН. А.AlexandrushkinaN. A.

Наталья Андреевна Александрушкина — лаборант-исследователь лаборатории генно-клеточной терапии Института регенеративной медицины, аспирант кафедры биохимии и молекулярной медицины

Faculty of Fundamental Medicine Lomonosov MSU

Moscow

n.alexandrushkina@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-2103-8158ВиговскийМ. А.VigovskyM. A.

Максим Александрович Виговский — лаборант-исследователь лаборатории репарации и регенерации тканей Института регенеративной медицины, аспирант кафедры биохимии и молекулярной медицины

Faculty of Fundamental Medicine Lomonosov MSU

Moscow

vigovskiy_m.a@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0873-7387КирилловаК. И.KirillovaK. I.

Карина Игоревна Кириллова — научный сотрудник отдела лабораторной диагностики

Moscow

dkkirillova@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-6694-2231БалацкийА. В.BalatskyA. V.

Александр Владимирович Балацкий — кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник отдела лабораторной диагностики

Moscow

balatsky@fbm.msu.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6734-3989СамоходскаяЛ. М.SamokhodskayaL. M.

Лариса Михайловна Самоходская — кандидат медицинских наук, доцент, заведующий отделом лабораторной диагностики, старший научный сотрудник Евразийского центра по продовольственной безопасности (Аграрный центр), доцент факультета

Faculty of Fundamental Medicine Lomonosov MSU

Moscow

slm61@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7848-6707ДаниловаН. В.DanilovaN. V.

Наталья Владимировна Данилова — кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник отдела клинической патологии, ассистент кафедры физиологии и общей патологии

Faculty of Fundamental Medicine Lomonosov MSU

Moscow

danilova@fbm.msu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6119-8976ДьячковаУ. Д.DyachkovaU. D.

Ульяна Денисовна Дьячкова — студент

Faculty of Fundamental Medicine

Moscow

dyachkovauliana@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3701-7354ФедотовД. А.FedotovD. А.

Данила Алексеевич Федотов — студент

Faculty of Fundamental Medicine

Moscow

fedotovdanilaa@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2362-9798АкопянА. А.AkopyanA. A.

Анна Александровна Акопян — стажер по совместительству, отдел возраст-ассоциированных заболеваний

Moscow

a.alexandrova18@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-0352-2317КакоткинВ. В.KakotkinV. V.

Виктор Викторович Какоткин — аспирант кафедры общей и специализированной хирургии

Faculty of Fundamental Medicine

Moscow

axtroz4894@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-1975-9872АсратянД. А.AsratyanD. A.

Давид Альбертович Асратян — кандидат медицинских наук, руководитель отделения

 

Moscow

d.asratyan@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-0989-7825АкопянЖ. А.AkopyanZh. A.

Жанна Алексеевна Акопян — кандидат медицинских наук, зам. директора, заведующий кафедрой клинического моделирования и мануальных навыков

Faculty of Fundamental Medicine Lomonosov MSU

Moscow

zhanna.fbm@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-0696-1369ЕфименкоА. Ю.EfimenkoA. Yu.

Анастасия Юрьевна Ефименко — кандидат медицинских наук, заведующий лабораторией репарации и регенерации тканей, доцент кафедры биохимии и молекулярной медицины

Faculty of Fundamental Medicine Lomonosov MSU

Moscow

efimenkoan@gmail.comМедицинский научно-образовательный центр, ФГБОУ ВО Московский государственный университет им. М. В. ЛомоносоваMedical Research and Education Center of the Lomonosov Moscow State UniversityМедицинский научно-образовательный центр, ФГБОУ ВО Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова; ФГБОУ ВО Московский государственный университет им. М. В. ЛомоносоваMedical Research and Education Center of the Lomonosov Moscow State University; Lomonosov Moscow State UniversityФГБОУ ВО Московский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваLomonosov Moscow State UniversityФГБОУ ВО Московский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваMedical Research and Education Center of the Lomonosov Moscow State UniversityМГУ имени М.В. Ломоносова, Факультет фундаментальной медициныLomonosov Moscow State UniversityМедицинский научно-образовательный центр, ФГБОУ ВО Московский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваMedical Research and Education Center of the Lomonosov Moscow State UniversityМедицинский научно-образовательный центр, ФГБОУ ВО Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; ФГБОУ ВО Московский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваMedical Research and Education Center of the Lomonosov Moscow State University; Lomonosov Moscow State University20210801202220830513051Copyright © Сорокина А.Г., Орлова Я.А., Григорьева О.А., Новоселецкая Е.С., Басалова Н.А., Александрушкина Н.А., Виговский М.А., Кириллова К.И., Балацкий А.В., Самоходская Л.М., Данилова Н.В., Дьячкова У.Д., Федотов Д.А., Акопян А.А., Какоткин В.В., Асратян Д.А., Акопян Ж.А., Ефименко А.Ю., 20222022Сорокина А.Г., Орлова Я.А., Григорьева О.А., Новоселецкая Е.С., Басалова Н.А., Александрушкина Н.А., Виговский М.А., Кириллова К.И., Балацкий А.В., Самоходская Л.М., Данилова Н.В., Дьячкова У.Д., Федотов Д.А., Акопян А.А., Какоткин В.В., Асратян Д.А., Акопян Ж.А., Ефименко А.Ю.Sorokina A.G., Orlova Y.A., Grigorieva O.A., Novoseletskaya E.S., Basalova N.A., Alexandrushkina N.A., Vigovsky M.A., Kirillova K.I., Balatsky A.V., Samokhodskaya L.M., Danilova N.V., Dyachkova U.D., Fedotov D.А., Akopyan A.A., Kakotkin V.V., Asratyan D.A., Akopyan Z.A., Efimenko A.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cardiovascular.elpub.ru/jour/article/view/3051

При старении происходит нарушение способности организма поддерживать гомеостаз тканей и их эффективного восстановления после повреждений путем сложно регулируемого баланса между гибелью и обновлением клеток. Показано, что это может быть связано с избыточным накоплением в различных тканях сенесцентных (СК), или стареющих, клеток, что приводит к активации хронического асептического воспаления, дисфункции тканей и, в итоге, к развитию возраст-ассоциированных заболеваний. Для оценки вклада СК в развитие старения организма человека и патогенез таких заболеваний ведется поиск их релевантных биомаркеров. Для успешной трансляции в клиническую практику подходов, направленных на регуляцию содержания СК в различных тканях, необходимо изучение взаимосвязей между установленными клиническими биомаркерами старения и развития возраст-ассоциированных заболеваний, системными показателями старения и биомаркерами СК на тканевом и клеточном уровнях.

Цель

Цель. Разработка и описание алгоритмов действий для создания биобанка образцов, полученных от пациентов в возрасте >65 лет, в целях изучения биомаркеров накопления СК.

Материал и методы

Материал и методы. Для сбора образцов была выстроена система взаимодействия между несколькими научными, клиническими и инфраструктурными подразделениями многопрофильного медицинского центра. На этапе преаналитической подготовки были разработаны нормативно-правовые акты, в т.ч. информированные согласия для пациентов, а также протоколы для каждого этапа исследования.

Результаты

Результаты. Сформирована дорожная карта с разработанными алгоритмами действий для всех участников исследования, удобной и доступной системой аннотирования и хранения биологических образцов. К настоящему времени в коллекцию включены биологические образцы 7 различных типов (сыворотка периферической крови, образцы тканей, фиксированные в формалине и заключенные в парафиновые блоки, образцы разных типов клеток, выделенных из периферической крови, кожи и жировой ткани, образцы дезоксирибонуклеиновой и рибонуклеиновой кислот, кондиционированные среды для анализа секретома клеток), полученных от 82 пациентов. Накоплены массивы соответствующих анамнестических, клинических и лабораторных данных, а также результатов экспериментальных исследований по оценке биомаркеров СК. С использованием коллекции проводится исследование по изучению взаимосвязей между клиническими, тканевыми и клеточными биомаркерами накопления СК и разработке подходов к регуляции их содержания в организме человека.

Заключение

Заключение. Создание коллекции биологических образцов, с использованием которых от одного пациента получены данные на молекулярном, клеточном, тканевом и организменном уровнях, открывает широкие возможности для исследований в области персонифицированной медицины и изучения механизмов развития воз-раст-ассоциированных заболеваний.

With aging, tissue homeostasis and their effective recovery after damage is violated. It has been shown that this may be due to the excessive accumulation of senescent (SC) cells in various tissues, which leads to the activation of chronic sterile inflammation, tissue dysfunction and, as a result, to the development of age-related diseases. To assess the contribution of SC cells to human body aging and pathogenesis of such diseases, relevant biomarkers are studied. For successful translation into clinical practice of approaches aimed at regulating the SC cell content in various tissues, it is necessary to study the relationship between the established clinical biomarkers of aging and age-related diseases, systemic aging parameters, and SC biomarkers at the tissue and cellular levels.

Aim

Aim. To develop and describe action algorithms for creating a biobank of samples obtained from patients aged >65 years in order to study biomarkers of SC cell accumulation.

Material and methods

Material and methods. To collect samples, an interaction system was built between several research, clinical and infrastructure departments of a multidisciplinary medical center. At the stage of preanalytical training, regulatory legal acts were developed, including informed consent for patients, as well as protocols for each stage of the study.

Results

Results. A roadmap was formed with action algorithms for all participants in the study, as well as with a convenient and accessible system of annotations and storage of biological samples. To date, the collection includes biological samples of 7 different types (peripheral blood serum, formalin-fixed tissue samples and formalin fixed paraffin embedded tissue specimens, samples of different cells isolated from peripheral blood, skin and adipose tissue, samples of deoxyribonucleic and ribonucleic acids, cell secretome conditioned media) obtained from 82 patients. We accumulated relevant anamnestic, clinical and laboratory data, as well as the results of experimental studies to assess the SC cell biomarkers. Using the collection, the relationship between clinical, tissue and cellular biomarkers of SC cell accumulation was studied.

Conclusion

Conclusion. The creation of a collection of biological samples at the molecular, cellular, tissue and organism levels from one patient provides great opportunities for research in the field of personalized medicine and the study of age-related disease pathogenesis.

биобанксенесцентные клеткибиобанкированиебиологический материалвозраст-ассоциированные заболеванияbiobanksenescent cellsbiobankingbiological materialage-related diseasesРабота выполнена без задействования грантов и финансовой поддержки от общественных, некоммерческих и коммерческих организацийThe work was carried out without grants and financial support from public, non-commercial and commercial organizationsReferencesKirkwood TBL. Understanding the odd science of aging. Cell. 2005;120(4):437-47 doi:10.1016/j.cell.2005.01.027.Kirkwood TBL. Understanding the odd science of aging. Cell. 2005;120(4):437-447. doi:10.1016/j.cell.2005.01.027.Magalhaes JP de. How ageing processes influence cancer. Nat Rev Cancer. 2013;13(5):357-65. doi:10.1038/nrc3497Magalhães JP de. How ageing processes influence cancer. Nature Reviews Cancer. 2013;13(5):357-365. doi:10.1038/nrc3497.North BJ, Sinclair DA. The intersection between aging and cardiovascular disease. Circulation Res. 2012;110(8):1097-108. doi:10.1161/CIRCRESAHA.111.246876.North BJ, Sinclair DA. The intersection between aging and cardiovascular disease. Circulation Research. 2012;110(8):1097-1108. doi:10.1161/CIRCRESAHA.111.246876.Lardenoije R, Pishva E, Lunnon K, et al. Neuroepigenetics of Aging and Age-Related Neurodegenerative Disorders. Prog Mol Biol Transl Sci. 2018;158:49-82. doi: 10.1016/bs.pmbts.2018.04.008.Lardenoije R, Pishva E, Lunnon K, et al. Neuroepigenetics of Aging and Age-Related Neurodegenerative Disorders. Progress in Molecular Biology and Translational Science. 2018;158:49-82. doi:10.1016/bs.pmbts.2018.04.008.Dominguez LJ, Barbagallo M. The biology of the metabolic syndrome and aging. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2016;19(1):5-11. doi:10.1097/MC0.0000000000000243.Dominguez LJ, Barbagallo M. The biology of the metabolic syndrome and aging. Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care. 2016;19(1):5-11. doi:10.1097/MCO.0000000000000243.Lopez-Otin C, Blasco MA, Partridge L, et al. The hallmarks of aging. Cell. 2013;153(6):1194-217 doi:10.1016/j.cell.2013.05.039.López-Otín C, Blasco MA, Partridge L, et al. The hallmarks of aging. Cell. 2013;153(6):1194- 1217. doi:10.1016/j.cell.2013.05.039.McHugh D, Gil J. Senescence and aging: Causes, consequences, and therapeutic avenues. J Cell Biol. 2018;217(1):65-77 doi:10.1083/jcb.201708092.McHugh D, Gil J. Senescence and aging: Causes, consequences, and therapeutic avenues. The Journal of Cell Biology. 2018;217(1):65-77. doi:10.1083/jcb.201708092.Ozcan S, Alessio N, Acar MB, et al. Unbiased analysis of senescence associated secretory phenotype (SASP) to identify common components following different genotoxic stresses. Aging. 2016;8(7):1316-29. doi:10.18632/aging.100971.Özcan S, Alessio N, Acar MB, et al. Unbiased analysis of senescence associated secretory phenotype (SASP) to identify common components following different genotoxic stresses. Aging. 2016;8(7):1316-1329. doi:10.18632/aging.100971.Maduro AT, Luis C, Soares R. Ageing, cellular senescence and the impact of diet: an overview. Porto Biomed J. 2021;6(1):e120. doi:10.1097/j.pbj.0000000000000120.Childs BG, Li H, van Deursen JM. Senescent cells: a therapeutic target for cardiovascular disease. The Journal of Clinical Investigation. 2018;128(4):1217-1228. doi:10.1172/JCI95146.Wang C, Maddick M, Miwa S, et al. Adult-onset, short-term dietary restriction reduces cell senescence in mice. Aging. 2010;2(9):555-66. doi:10.18632/aging.100196.Lewis-McDougall FC, Ruchaya PJ, Domenjo-Vila E, et al. Aged-senescent cells contribute to impaired heart regeneration. Aging Cell. 2019;18(3):e12931. doi:10.1111/acel.12931.Hernandez-Segura A, Nehme J, Demaria M. Hallmarks of Cellular Senescence. Trends Cell Biol. 2018;28(6):436-53. doi:10.1016/j.tcb.2018.02.001.Ghebre YT, Yakubov E, Wong WT, et al. Vascular Aging: Implications for Cardiovascular Disease and Therapy. Translational Medicine (Sunnyvale, Calif.). 2016;6(4):183. doi:10.4172/2161-1025.1000183.Upadhya B, Kitzman DW. Heart Failure with Preserved Ejection Fraction in Older Adults. Heart Failure Clinics. 2017;13(3):485-502. doi:10.1016/j.hfc.2017.02.005.Upadhya B, Kitzman DW. Heart Failure with Preserved Ejection Fraction in Older Adults. Heart Failure Clinics. 2017;13(3):485-502. doi:10.1016/j.hfc.2017.02.005.Ungvari Z, Tarantini S, Kiss T, et al. Endothelial dysfunction and angiogenesis impairment in the ageing vasculature. Nature Reviews. Cardiology. 2018;15(9):555-565. doi:10.1038/s41569-018- 0030-z.Ungvari Z, Tarantini S, Kiss T, et al. Endothelial dysfunction and angiogenesis impairment in the ageing vasculature. Nature Reviews. Cardiology. 2018;15(9):555-565. doi:10.1038/s41569-018- 0030-z.Jin K. A Microcirculatory Theory of Aging. Aging and Disease. 2019;10(3):676-683. doi:10.14336/AD.2019.0315.Jin K. A Microcirculatory Theory of Aging. Aging and Disease. 2019;10(3):676-683. doi:10.14336/AD.2019.0315.Wagner JUG, Dimmeler S. Cellular cross-talks in the diseased and aging heart. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 2020;138:136-146. doi 10.1016/j.yjmcc.2019.11.152.Wagner JUG, Dimmeler S. Cellular cross-talks in the diseased and aging heart. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 2020;138:136-146. doi 10.1016/j.yjmcc.2019.11.152.Pulakat L, Chen HH. Pro-Senescence and Anti-Senescence Mechanisms of Cardiovascular Aging: Cardiac MicroRNA Regulation of Longevity Drug-Induced Autophagy. Frontiers in Pharmacology. 2020;11:774. doi:10.3389/fphar.2020.00774.Pulakat L, Chen HH. Pro-Senescence and Anti-Senescence Mechanisms of Cardiovascular Aging: Cardiac MicroRNA Regulation of Longevity Drug-Induced Autophagy. Frontiers in Pharmacology. 2020;11:774. doi:10.3389/fphar.2020.00774.Maduro AT, Luís C, Soares R. Ageing, cellular senescence and the impact of diet: an overview. Porto Biomedical Journal. 2021;6(1):e120. doi:10.1097/j.pbj.0000000000000120.Maduro AT, Luís C, Soares R. Ageing, cellular senescence and the impact of diet: an overview. Porto Biomedical Journal. 2021;6(1):e120. doi:10.1097/j.pbj.0000000000000120.Wang C, Maddick M, Miwa S, et al. Adult-onset, short-term dietary restriction reduces cell senescence in mice. Aging. 2010;2(9):555-566. doi:10.18632/aging.100196.Wang C, Maddick M, Miwa S, et al. Adult-onset, short-term dietary restriction reduces cell senescence in mice. Aging. 2010;2(9):555-566. doi:10.18632/aging.100196.Kim E-C, Kim J-R. Senotherapeutics: emerging strategy for healthy aging and age-related disease. BMB reports. 2019;52(1):47-55. doi:10.5483/BMBRep.2019.52.1.293.Kim E-C, Kim J-R. Senotherapeutics: emerging strategy for healthy aging and age-related disease. BMB reports. 2019;52(1):47-55. doi:10.5483/BMBRep.2019.52.1.293.Shimizu I, Minamino T. Cellular senescence in cardiac diseases: Recent advances in molecular biology of cardiovascular diseases. Journal of Cardiology. 2019;74(4):313-319. doi:10.1016/j.jjcc.2019.05.002Shimizu I, Minamino T. Cellular senescence in cardiac diseases: Recent advances in molecular biology of cardiovascular diseases. Journal of Cardiology. 2019;74(4):313-319. doi:10.1016/j.jjcc.2019.05.002Baker DJ, Childs BG, Durik M, et al. Naturally occurring p16(Ink4a)-positive cells shorten healthy lifespan. Nature. 2016;530(7589):184-189. doi:10.1038/nature16932Baker DJ, Childs BG, Durik M, et al. Naturally occurring p16(Ink4a)-positive cells shorten healthy lifespan. Nature. 2016;530(7589):184-189. doi:10.1038/nature16932Childs BG, Baker DJ, Wijshake T, et al. Senescent intimal foam cells are deleterious at all stages of atherosclerosis. Science (New York, N.Y.). 2016;354(6311):472-477. doi:10.1126/science.aaf6659Childs BG, Baker DJ, Wijshake T, et al. Senescent intimal foam cells are deleterious at all stages of atherosclerosis. Science (New York, N.Y.). 2016;354(6311):472-477. doi:10.1126/science.aaf6659Roos CM, Zhang B, Palmer AK, et al. Chronic senolytic treatment alleviates established vasomotor dysfunction in aged or atherosclerotic mice. Aging Cell. 2016;15(5):973-977. doi:10.1111/acel.12458.Roos CM, Zhang B, Palmer AK, et al. Chronic senolytic treatment alleviates established vasomotor dysfunction in aged or atherosclerotic mice. Aging Cell. 2016;15(5):973-977. doi:10.1111/acel.12458.Zhu Y, Tchkonia T, Pirtskhalava T, et al. The Achilles’ heel of senescent cells: from transcriptome to senolytic drugs. Aging Cell. 2015;14(4):644-658. doi:10.1111/acel.12344Zhu Y, Tchkonia T, Pirtskhalava T, et al. The Achilles’ heel of senescent cells: from transcriptome to senolytic drugs. Aging Cell. 2015;14(4):644-658. doi:10.1111/acel.12344Walaszczyk A, Dookun E, Redgrave R, et al Pharmacological clearance of senescent cells improves survival and recovery in aged mice following acute myocardial infarction. Aging Cell. 2019;18(3):e12945. doi:10.1111/acel.12945Walaszczyk A, Dookun E, Redgrave R, et al Pharmacological clearance of senescent cells improves survival and recovery in aged mice following acute myocardial infarction. Aging Cell. 2019;18(3):e12945. doi:10.1111/acel.12945Hernandez-Segura A, Nehme J, Demaria M. Hallmarks of Cellular Senescence. Trends in Cell Biology. 2018;28(6):436-453. doi:10.1016/j.tcb.2018.02.001.Hernandez-Segura A, Nehme J, Demaria M. Hallmarks of Cellular Senescence. Trends in Cell Biology. 2018;28(6):436-453. doi:10.1016/j.tcb.2018.02.001.

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