Creation of cybrid cultures containing the mitochondrial genome mutation m.1555A>G (MT-RNR1 gene), which has a protective effect in atherosclerosis
Authors: Сазонова М.А. , Синёв В.В. , Рыжкова А.И. , Сазонова М.Д. , Дорощук Н.А. , Кириченко Т.В. , Орехов А.Н. , Собенин И.А. 
Published: January 2022

Введение. В настоящее время все больший интерес ученых мира вызывают цибридные клеточные модели, которые являются одним из лучших объектов для изучения патологических процессов в организме человека. Например, сотрудниками нашей лаборатории были впервые созданы подобные модели для изучения протективного эффекта некоторых мутаций митохондриального генома, защищающих организм человека от дисфункции митохондрий и атеросклеротических поражений. Цель: исследования - создание цибридных культур с высоким уровнем гетероплазмии по мутации митохондриального генома m.1555A>G, локализованной в кодирующем регионе митохондриального генома человека в гене MT-RNR1. В наших предварительных исследованиях было установлено, что пороговый уровень гетероплазмии мутации m.1555A>G имеет при атеросклерозе протективный эффект. Методика. Цибридные культуры были созданы путем слияния rho0(безмитохондриальных)-клеток и митохондрий из тромбоцитов с высоким уровнем гетероплазмии исследуемых мутаций. Для получения безмитохондриальных клеток была использована культура моноцитарного происхождения THP-1. Результаты. Получены 4 цибридные клеточные линии, содержащие мутацию m.1555A>G с уровнем гетероплазмии выше порогового значения. Заключение. В данной работе были созданы 4 цибридные культуры с высоким уровнем гетероплазмии по мутации мтДНК m.1555A>G, имеющей при атеросклерозе протективный эффект. Полученные цибридные клеточные линии могут служить моделями для отработки методов генотерапии у пациентов с атеросклерозом. Кроме того, с помощью данных цибридных клеточных моделей можно будет изучать молекулярно-клеточные механизмы, защищающие клетки от митохондриальной дисфункции.

Introduction. Cybrid cell models are one of the best objects for studying pathological processes in the human body, and they are of increasing interest to scientists worldwide. Our laboratory was the first to create such models for studying the protective effect of mutations in the mitochondrial genome that protect the human body from mitochondrial dysfunction and atherosclerotic lesions. Aim: To create cybrid cultures with a high heteroplasmy level for the mitochondrial genome mutation m.1555A>G localized within the coding region of the human mitochondrial genome in the MT-RNR1 gene. Preliminary studies showed that the threshold heteroplasmy level for the m.1555A>G mutation has a protective effect in atherosclerosis. Methods. Cybrid cultures were created by fusion of rho0 (mtDNA-depleted) cells and mitochondria from platelets with a high heteroplasmy level for the studied mutations. To obtain mtDNA-free cells, a culture of monocytic origin, THP-1, was used. Results. We obtained four cybrid cell lines containing the m.1555A>G mutation with a heteroplasmy level above the threshold value. Conclusion. Four cybrid cultures with a high heteroplasmy level for the mtDNA mutation m.1555A>G were created. These cybrid cell lines can serve as models for developing methods of gene therapy for patients with atherosclerosis. In addition, using these cybrid cell models, it will be possible to study molecular and cellular mechanisms that protect cells from mitochondrial dysfunction.