Краткое описание

Работа посвящена созданию и характеризации in vitro модели муковисцидоза на основе линии клеток кишечного эпителия Caco-2. С помощью CRISPR/Cas9 получен полный нокаут гена в клеточной линии человека и разработан новый метод для оценки функции CFTR на основе форсколинового теста 3D-структур Caco-2, который позволяет количественно оценить активность канала. Данная модель может служить альтернативой дорогостоящим органоидным системам для доклинического скрининга новых терапевтических подходов.

Решаемая в ВКР проблема

Отсутствие стандартизированных, воспроизводимых и экономически эффективных изогенных клеточных моделей для оценки функции CFTR in vitro, которые бы сочетали физиологическую релевантность с возможностью масштабирования для доклинического скрининга генной терапии.

Выводы

• Впервые получена и охарактеризована изогенная клеточная линия Caco-2 с полным нокаутом гена CFTR с использованием CRISPR/Cas9.
• В условиях 3D культивирования здоровые клетки Caco-2 формируют поляризованные органоидоподобные структуры с полостью, тогда как нокаутные клетки образуют плотные структуры без люмена, что является морфологическим маркером функции CFTR.
• Разработан и валидирован метод количественной оценки функции CFTR на основе форсколинового теста, адаптированный для 3D-культур Caco-2.
• Полученная модель демонстрирует высокую воспроизводимость и может служить альтернативой пациент-специфичным органоидам для первичного скрининга терапевтических препаратов.

Апробация

Результаты работы были апробированы на «XII Международной конференции молодых ученых: биоинформатиков, биотехнологов, биофизиков, вирусологов, молекулярных биологов и специалистов фундаментальной медицины OpenBio 2025». Данная работа была отмечена как лучшая в секции «биотехнология».