Разработка тканевого эквивалента соединительной ткани кролика для экспериментального биологического моделирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Головин Сергей Николаевич

• Головин Сергей Николаевич
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Головин Сергей Николаевич

2 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1.1 Получение и применение мультипотентных мезенхимальных стволовых клеток животных в ветеринарии

2.1.2 Дифференцировка мультипотентных мезенхимальных стволовых клеток животных

2.1.3 Применение алгоритмов на основе искусственного интеллекта для контроля клеточного культивирования

2.1.4 Применение тканеинженерных конструктов в ветеринарии

2.1.5 Применение тканевых эквивалентов в контексте технологии культивируемых мясных продуктов

2.1.6 Контроль качества и правовое регулирование в области клеточных технологий в ветеринарии

2.1.7 Заключение

2.2 СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.2.1 Материалы исследования

2.2.1.1 Животные-доноры

2.2.1.2 Культуры клеток

2.2.1.3 Приборы и оборудование

2.2.1.4 Аппаратное и программное обеспечение

2.2.1.5 Культуральные среды, растворы и реактивы

2.2.1.6 Расходные материалы

2.2.2 Методы исследований

2.2.2.1 Получение тканей от животного-донора

2.2.2.2 Выделение и культивирование ММСК

2.2.2.3 Выделение фибробластов

2.2.2.4 Дифференцировка ММСК

2.2.2.5 Получение изображений культур клеток

2.2.2.6 Формирование датасета

2.2.2.7 Обучение модели нейронной сети и подсчет клеток

2.2.2.8 Приготовление биочернил

2.2.2.9 3Б-биопечать

2.2.2.10 Световая микроскопия

2.2.2.11 Флиоресцентная и конфокальная лазерная сканирующая микроскопия

2.2.2.12 Трансмиссионная электронная микроскопия

2.2.2.13 Статистическая обработка данных

2.3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

2.3.1. Выделение и дифференцировка клеток кролика

2.3.2 Применение усовершенствованной модели УОЬЬО для контроля клеточного культивирования

2.3.3 Получение трехмерного тканеинженерного конструкта из клеток кролика

методом 3Э-биопечати и исследование его морфологических свойств

3 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

3.1 ВЫВОДЫ

3.2 ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.3 ПЕРСПЕКТИВЫ И НАПРАВЛЕНИЯ ДАЛЬНЕЙШИХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка тканевого эквивалента соединительной ткани кролика для экспериментального биологического моделирования»

1 ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. В настоящее время в ветеринарии активно внедряются клеточные технологии, основанные на применении культур клеток и тканевых эквивалентов, что обусловлено как необходимостью снижения этической нагрузки при экспериментальных исследованиях и совершенствованием экспериментальных моделей in vitro, так и развитием регенеративной медицины и внедрением в ветеринарию достижений в области медицины человека (Sharun et al., 2025; Yun et al., 2023). Ориентиром в развитии данного направления в области научных исследований является реализация биоэтических принципов 3R: Replacement, Reduction, Refinement (Brown et al., 2019), направленных на оптимизацию использования животных в экспериментах, что стимулирует переход к in vitro моделям (Sulakhiya et al., 2024). Клеточные культуры и тканевые эквиваленты, применяемые в качестве экспериментальных моделей, представляют собой практическую реализацию этих принципов, позволяя не только заменить и сократить число животных в исследованиях, но и повысить точность и воспроизводимость результатов за счет стандартизации (Amelian et al., 2017).

Тканевой эквивалент (биоэквивалент) - это биоинженерный конструкт, представляющий собой аналог ткани или органа. Основными свойствами тканевого эквивалента являются клеточный состав, состав и свойства межклеточного вещества и определенная гистотипическая архитектура (Мелешина с соавт., 2017).

Соединительная ткань составляет около 50% массы тела животных и выполняет важнейшие функции: опорную, репаративную, метаболическую; клетки в ее составе влияют на дифференцировку эпителиальных и мышечных клеток и ангиогенез. Соединительная ткань участвует в большинстве функций организма в норме, всегда вовлекается в патологический процесс и участвует в регенерации (Шкурупий с соавт., 2017).

Разработка и внедрение в клиническую практику новых биоэквивалентов

тканей и органов, в частности эквивалентов кожи и соединительной ткани для временного или постоянного замещения дефектов и повреждений собственных тканей является наиболее востребованным в регенеративной медицине.

C 2025 года FDA официально рекомендует использование in vitro платформ в токсикологических исследованиях и оценке эффективности новых фармакологических средств, отмечая, что клеточные модели, органоиды и тканевые эквиваленты способны более точно воспроизводить молекулярно-клеточные механизмы патогенеза, уменьшать межэкспериментальную вариабельность и повышать предсказательную способность получаемых данных (Zushin et al., 2023; Ravikumar B. et al., 2025). Интеграция in vitro систем на доклиническом этапе разработки лекарств позволяет снизить число отказов на более поздних стадиях клинических испытаний и оптимизировать риск-менеджмент при тестировании новых терапевтических стратегий (Amelian et al., 2017; Ravikumar B. et al., 2025). Современные исследования подтверждают, что применение клеточных культур дает воспроизводимые и статистически надежные данные при использовании меньших групп животных по сравнению с традиционными in vivo моделями, что сводит к минимуму биоэтические риски и повышает рациональность научных подходов (Martinez et al., 2020; Wilson et al., 2020). Параллельно развивается направление модификации клеточных систем для создания высокоточных моделей специфических патологий, включая инфекционные, онкологические и метаболические, что дает возможность детального изучения молекулярных механизмов патогенеза и поиска новых мишеней для потенциальных лекарственных соединений (Hu et al., 2019; Harb et al., 2021).

В ветеринарной регенеративной медицине активно внедряется использование мультипотентных мезенхимальных стволовых клеток (ММСК) для терапии остеоартрита у лошадей и спинальных травм у собак и кошек (Головин с соавт., 2025). Клиническая эффективность ММСК подтверждена исследованиями на собаках, где внутрисуставное введение аутологичных ММСК

улучшало функцию суставов и снижало болевой синдром (Armitage et al., 2023; Goel et al., 2023). Аналогичные результаты получены при лечении лошадей с повреждениями связочного аппарата (Pérez Fraile et al., 2023; Goel et al., 2023). Также терапия стволовыми клетками показала эффективность в лечении острых и хронических поражений кожи у собак (Головин с соавт., 2025).

Совершенствуется технология BD-биопечати, позволяющая создавать многослойные тканевые конструкты из клеток и биосовместимых полимеров, близкие по архитектуре и механическим свойствам к собственным тканям. Было показано, что применение бионапечатанных имплантатов при восстановлении костных дефектов у домашних животных улучшает остеоинтеграцию и ускоряет заживление (Vickram et al., 2025).

3D-бионапечатанные тканевые конструкты применяются в скрининге и исследованиях противоопухолевой и лучевой терапии у животных. Фантомы, изготовленные из тканевых эквивалентов, могут быть использованы для измерения и проверки распределения дозы облучения, обеспечивая точность планов лучевой терапии домашних животных и проведение калибровки оборудования. (Gallivanone et al., 2022).

В ветеринарии трехмерные тканевые эквиваленты позволяет создавать персонализированные модели опухолей животных с использованием различных клеток и биомаркеров для подбора таргетной химиотерапии и иммунотерапии для лечения онкологических заболеваний (Головин с соавт., 2025).

Также тканевые эквиваленты кожи и соединительной ткани, сконструированные из соответствующих клеточных культур и матрикса, могут быть использованы в ветеринарии для лечения ожогов животных и являются перспективным направлением в лечении ран у животных в целом (Tello, 2013, Головин с соавт., 2025). При этом, в настоящее время в Российской Федерации отсутствует производство доступных тканевых эквивалентов с клетками для лечения ран как человека, так и животных, тогда как в мировой практике накоплен значительный опыт их применения, (Chogan et al., 2023, Головин с

соавт., 2025). У мелких животных-компаньонов бытовые ожоги часто сопровождаются глубокими поражениями кожи, что приводит к многочисленным метаболическим и органическим осложнениям. Таким образом, актуальна разработка не только эквивалентов кожи, на чем сосредоточено большинство исследований, но также и соединительной ткани, составляющей до половины массы тела и являющейся основой для нормального функционирования кожи, слизистых оболочек и внутренних органов.

В настоящее время в клеточные технологии активно внедряются алгоритмы на основе искусственного интеллекта (ИИ) для мониторинга параметров культивирования, прогнозирования динамики роста и дифференцировки клеток, автоматической калибровки оборудования, а также для анализа микроскопических изображений и высокопроизводительного скрининга лекарственных соединений (Ahmed et al et al., 2025; Chen et al., 2023). Методы машинного и глубокого обучения позволяют выявлять скрытые паттерны в динамике клеточной популяции, прогнозировать критические точки жизненного цикла культуры и оптимизировать условия инкубации в режиме реального времени, что значительно повышает стабильность и воспроизводимость экспериментов (Ahmed et al et al., 2025; Chen et al., 2023). Важнейшим направлением является создание открытых датасетов изображений и метаданных по культурам различных видов животных с едиными стандартами аннотации и валидации, что необходимо для трансляции ИИ-моделей в лабораторную и клиническую практику (Lopez et al., 2021; Wang et al., 2022).

Для комплексного изучения и описания закономерностей морфо-, цито-, гисто- и органогенеза, дифференцировки клеток и внутриклеточных структур, межклеточных взаимодействий, их адаптации при использовании клеточных препаратов и тканевых эквивалентов у животных на макро-, микро- и ультраструктурном уровне для эффективного внедрения данных технологий в ветеринарию необходима ее синергия с клеточной биологией, материаловедением, инженерными науками и информационными технологиями

для создания интегрированных экспериментальных и терапевтических платформ, удовлетворяющих требованиям нормативных органов и современным лабораторным и клиническим стандартам (Ahmed et al., 2023; Lee et al., 2025, Головин с соавт., 2025).

Проблема исследования. В настоящее время ни одним крупным мировым регулирующим органом официально не одобрен ни один препарат на основе ММСК или других клеток животных для клинического применения.

Ни в одной стране сбор и применение стволовых клеток животных в исследовательских или клинических целях не регулируются. Очевидно, что нынешний вариативный подход к доклиническим и клиническим исследованиям не позволяет сделать четких выводов об эффективности того или иного вида клеточной терапии с позиций доказательной медицины. Необходимо обеспечение единообразия между исследованиями, которые должны включать стандартизированные протоколы выделения, культивирования, транспортировки, консервации и введения клеточных препаратов. Такое единообразие позволит проводить прямые сравнения между исследованиями и легко объединять данные для метаанализа с целью оценки эффективности клеточной терапии. Вариативность методов и протоколов является препятствием на пути внедрения безопасных и эффективных ветеринарных клеточных препаратов и блокирующим фактором для инициации рассмотрения их регулирующими органами. Стандартизация и регистрация данных будет способствовать переходу от вариативных и эмпирических методов лечения к стабильным и эффективным.

Степень разработанности темы исследования. Разработкам в области создания тканевых эквивалентов тканей животных посвящено множество исследований. В работе Murphy et al., 2014, сообщалось, что использование 3D-биопечати позволяет воспроизводить ткани с высокой степенью точности. В работе Zhang et al., 2018 описана возможность моделирования нормальных и патологических состояний при помощи тканеинженерных конструктов, а также

их эффективность при восстановлении соединительной ткани животных. Исследование Ong et al., 2018 демонстрирует, что мезенхимальные стволовые клетки могут быть использованы для создания функциональных эквивалентов соединительной ткани. Исследование Eswaramoorthy et al., 2019 показывает, что стволовые клетки могут дифференцироваться в специализированные клеточные линии, необходимые для восстановления поврежденных тканей. Большое количество исследований посвящены свойствам стволовых клеток и их применению в гуманной медицине (Иргашева с соавт., 2023; Лыков, 2023; Hoang et al., 2022; Hussen B. M. et al., 2024), количество работ по выделению и изучению свойств стволовых клеток домашних и сельскохозяйственных животных довольно ограничено, за исключением лабораторных видов животных (Narasimha et al., 2025; Bukowska et al., 2021; Endoh and Niwa, 2022; Ye et al., 2024; Куделич с соавт., 2024). Методы выделения, накопления и биобанкирования стволовых клеток различных видов животных описаны в работах Волотовского с соавт., 2025; Narasimha et al., 2025; Lee et al., 2024; Arrigoni et al., 2009 и ряде других работ (Головин с соавт., 2025).

В исследовании Ashammakhi et al., 2018 подчеркивается важность выбора совместимых биоматериалов для повышения жизнеспособности клеток и функциональности тканевых эквивалентов. Работа Adhikari et al., 2021 раскрывает важные аспекты взаимодействия клеток с биоматериалами, используемыми в 3D-биопечати. Работа Kang et al., 2016 описывает морфологические особенности тканевых эквивалентов, применяемых для изучения регенерации соединительной ткани после травмы. Ribitsch et al., 2020 и Hagenbuchner et al., 2021 подчеркивают необходимость стандартизации методов оценки функциональности тканевых эквивалентов.

Singh et al., 2023 отмечают, что развитие технологии культивируемого мяса как альтернативы традиционному животноводству значительно расширило арсенал методов крупномасштабного клеточного культивирования и направленной дифференцировки стволовых клеток животных.

Одной из блокирующих для развития клеточных технологий проблем является автоматизация мониторинга клеточного культивирования, что имеет решающее значение для оптимизации, стандартизации и контроля качества для интеграция лабораторных прототипов в клиническую практику (Pawar et al., 2023; Djisalov et al., 2021). В работе Todhunter et al., 2024 показано, что внедрение алгоритмов на основе искусственного интеллекта может быть использовано для идентификации и подсчета клеток. Работа Sun et al., 2022 демонстрирует проблемы оптимизации имеющихся алгоритмов на основе ИИ для клеточных культур.

Научная гипотеза. Мезенхимальные стволовые клетки кролика обладают способностью к липогенной и миогенной дифференцировке in vitro, могут стабильно культивироваться и остаются функционально активны в составе 3D-напечатанных тканеинженерных конструктов, формируя эквиваленты соединительной ткани, а применение алгоритма на основе ИИ позволяет проводить автоматический подсчет клеток.

Цель и задачи исследований. Цель исследования - разработать технологию создания тканевого эквивалента соединительной ткани из жизнеспособных клеток с использованием методов 3D-биопечати и искусственного интеллекта.

Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:

1. Выделить популяции мезенхимальных стволовых клеток из большого сальника и фибробласты из кожного лоскута кролика;

2. Определить оптимальные условия и потенциал культуры мезенхимальных стволовых клеток кролика к миогенной и липогенной дифференцировке под влиянием различных индукторов in vitro;

3. Применить усовершенствованную модель YOLO для анализа клеточного роста;

4. Получить тканевые эквиваленты соединительной ткани из клеток кролика методом 3D-биопечати и исследовать их морфологические свойства.

Объектом исследования являлись культуры мезенхимальных стволовых клеток и фибробластов кролика, а также 1022 цифровых изображения дифференцированных клеточных культур мезенхимальных стволовых клеток и фибробластов кролика.

Предметом исследования являлись методы дифференцировки ММСК кролика и создания тканевого эквивалента на их основе, морфологические и функциональные свойства клеток кролика в составе ЗD-бионапечатанного тканевого эквивалента, подсчет культур клеток кролика при помощи усовершенствованной модели YOLO.

Научная новизна исследований. В процессе выполнения диссертационной работы впервые разработан протокол выделения ММСК из большого сальника кролика.

Подобраны условия для направленной миогенной и адипогенной дифференцировки in vitro культур клеток ММСК кролика.

Изучены и описаны закономерности цито- и гистогенеза, дифференцировки клеток и внутриклеточных структур, межклеточных взаимодействий, их адаптации на макро-, микро- и ультраструктурном уровне в составе 3D-бионапечатанного тканевого эквивалента соединительной ткани кролика с использованием морфологических и ультраструктурных методов.

Впервые проведено аннотирование цифровых изображений клеток кролика для обучения моделей YOLOv8 как в одноклассовой, так и в многоклассовой конфигурации, проведен сравнительный анализ показателей эффективности этих моделей, таких как точность, полнота и коэффициент F1, для оценки их пригодности для различных вариантов использования.

Теоретическая и практическая значимость работы. Исследование вносит вклад в развитие экспериментальных биологических моделей и регенеративной медицины в ветеринарии. В рамках исследования был разработан новый тканеинженерный метод для производства культивируемых трехмерных тканевых эквивалентов соединительной ткани с использованием

дифференцированных ММСК кролика. Впервые был применен метод 3D-биопечати с использованием гидрогеля и клеток кролика и разработана методика получения тканевого эквивалента соединительной ткани кролика. Морфологический анализ, включающий конфокальную и просвечивающую электронную микроскопию, позволил получить детальное представление о морфологических и функциональных свойствах дифференцированных ММСК кролика в составе тканевого эквивалента и показал, что клетки в структурированном альгинатном гидрогеле не только жизнеспособны, но и демонстрируют высокую метаболическую активность, что указывает на их потенциал для поддержания функциональности конструкта. Предложенный метод создания тканевых эквивалентов может быть использован в клинической ветеринарии для лечения дефектов и повреждений соединительной ткани и в экспериментальной ветеринарии в качестве модели для изучения закономерностей морфогенеза, цито-, гисто- и органогенеза, дифференцировки клеток и внутриклеточных структур, межклеточных взаимодействий, регенераторных процессов в индивидуальном развитии, их адаптации к воздействию экзогенных и эндогенных факторов у животных на макро-, микро-и ультраструктурном уровне с использованием морфологических и других методов исследования, скрининга новых лекарственных соединений а также в качестве фантомов для разработки подходов в лучевой терапии и диагностике. Также данный метод может быть транслирован в область разработки культивируемых мясных продуктов, так как разработанный метод получения тканевого эквивалента позволяет получить конечный продукт со свойствами, тождественными тканям продуктивных животных, включая структурную целостность и органолептические свойства.

Выделенные в ходе работы культуры клеток кролика биобанкированы и могут быть использованы для проведения исследований другими специалистами.

Создан аннотированный датасет с цифровыми изображениями

липобластов, фибробластов и миосателлитных клеток кролика, который может быть использован для обучения моделей ИИ. Эти изображения были использованы для обучения моделей YOLOv8. Обученные модели, интегрированные в удобный для пользователя Telegram-бот, продемонстрировали высокую эффективность в обнаружении и количественном определении клеток на цифровых изображениях. Результаты исследования могут способствовать разработке методов для контроля клеточных культур как в научных, так и в клинических и промышленных целях.

Основные положения работы, выносимые на защиту:

1. Изученные и описанные закономерности цито- и гистогенеза, дифференцировки клеток и внутриклеточных структур, межклеточных взаимодействий, их адаптации в составе 3D-бионапечатанного тканевого эквивалента на макро-, микро- и ультраструктурном уровне с использованием морфологических методов исследования соответствуют основным критериям соединительной ткани.

2. Предлагаемые методы выделения клеток кролика, их направленной дифференцировки in vitro и получения тканевого эквивалента соединительной ткани при помощи 3D-биопечати клеток в альгинатном гидрогеле, позволяют получить стабильные тканевые эквиваленты соединительной ткани, клетки в составе которых активно функционируют в течение как минимум 72 часов, что подтверждается методами световой оптической, конфокальной лазерной сканирующей и трансмиссионной микроскопии. Данный метод может быть использован в клинической ветеринарии для лечения дефектов и повреждений соединительной ткани и в экспериментальной ветеринарии в качестве модели для изучения закономерностей цито-, гисто- и органогенеза, дифференцировки клеток и внутриклеточных структур, межклеточных взаимодействий и регенераторных процессов у животных, скрининга новых лекарственных соединений, а также в качестве фантомов для разработки подходов в лучевой терапии и диагностике.

3. Усовершенствованная модель YOLOv8, обученной при помощи аннотированных цифровых изображениях клеток кролика обеспечивает среднюю точность распознавания клеток 79% при использовании одноклассовой модели и 81% при использовании мультиклассовой модели и может быть использована для детекции, подсчета клеток и построения кривых роста при клеточном культивировании и изучении особенностей цитогенеза, дифференцировки клеток и межклеточного взаимодействия.

Степень достоверности и апробация научных результатов. Полученные результаты подтверждены методами статистического анализа с определением степени достоверности. Статистический анализ полученных данных проводился с использованием однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) в программах SigmaPlot и JASP.

Обоснованность подходов и выводов, полученных в ходе проведенных исследований, обеспечена экспертными оценками профильных специалистов при публикациях в ведущих научных изданиях. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции «Приоритетные направления развития науки и образования в условиях формирования технологического суверенитета» (г. Ростов-на-Дону, 2024 г.), Научно-практической конференции с международным участием «Эксперимент в медицине» (г. Донецк, 2025 г.).

Результаты работы используются в учебном процессе кафедры «Биоинженерия» ДГТУ.

Датасет цифровых изображений клеток и усовершенствованная модель YOLO были использованы при разработке «Программы управления копированием датасетов медицинских и биологических изображений вместе с их метаинформацией» (свидетельство о государственной регистрации № 2025663381 от 28.05.2025 г.) и используются в Научно-исследовательской лаборатории «Медицинские цифровые изображения на основе базисной модели» ДГТУ и клеточной лаборатории НМИЦ онкологии г. Ростова-на-Дону, имеются

соответствующие акты внедрения. Разработанная методика получения тканевых эквивалентов соединительной ткани издана в виде методического пособия.

Грантовая поддержка. Исследование проводилось при финансовой поддержке гранта Министерства науки и высшего образования РФ № FZNE-2024-0004 и гранта Фонда поддержки молодежных инициатив г. Санкт-Петербурга BSR-2023-26.

Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликованы 5 научных работ, в том числе 2 - в научных журналах, рекомендованных ВАК при Минобрнауки РФ, 2 - в журналах, индексируемых в базе Web of Science, 2 - в журналах, индексируемых в базе Scopus.

Личный вклад соискателя. В диссертации представлены результаты исследований, проведенных лично соискателем совместно с коллегами в период с 2021 по 2025 гг. в г. Ростов-на-Дону. Вклад соискателя оценивается в 80 %. Участие соавторов отражено в совместных публикациях, соавторы не возражают в использовании данных результатов. Лично соискателем проведены все этапы выделения и культивирования клеток, разработаны протоколы дифференцировки, собран и аннотирован датасет цифровых изображений, получены тканевые эквиваленты и проведена пробоподготовка для микроскопии, а также проведен статистический анализ всех полученных результатов.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Работа выполнена в соответствии с паспортом специальности 4.2.1. Патология животных, морфология, физиология, фармакология и токсикология согласно пунктам 2 и 15.

Структура и объем работы. Материалы диссертационной работы изложены на 127 страницах компьютерного текста и содержат следующие разделы: введение, обзор литературы, собственные исследования, результаты исследований и их обсуждение, заключение, список сокращений и условных обозначений, список литературы. Список литературы состоит из 224

библиографических источников, в т.ч. 216 - на иностранном языке. Диссертация проиллюстрирована 6-ю таблицами и 21-м рисунком.

2 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 2.1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Концепция «Единое здоровье», принципы которой были провозглашены в 2004 году (ШЬ: https://www.oneworldonehealth.org/sept2004/owoh_sept04.html), значительно ускорила трансляцию достижений медицины человека в ветеринарию (Ат et а1., 2021). Данный подход, учитывающий общие механизмы патофизиологии человека и животных и схожее влияние общих факторов среды обитания, позволяет не только быстрее внедрять перспективные технологии гуманной медицины в ветеринарию, но и дает дополнительные данные в оценке эффективности методов, что особенно ценно при анализе воспроизводимости результатов доклинических испытаний. Несмотря на то, что экспериментальные биологические модели на грызунах являются золотым стандартом в доклинических исследованиях, использование животных-компаньонов значительно расширяет трансляционный потенциал ввиду большей неродственности, продолжительности жизни и размера тела, схожестью основных биохимических и физиологических процессов. Домашние животные, в отличие от лабораторных, подвержены воздействию большего количества внешних факторов и травматических повреждений, как и люди. Ценность таких данных возрастает с расширением спроса на высокотехнологичную медицинскую помощь домашним животным, что способствует развитию ветеринарных клинических исследований, которые не только повышают стандарты терапии в ветеринарной медицине, но и дают ценную информацию об эффективности и безопасности методов лечения для экстраполяции на человека.

Целый ряд заболеваний человека и животных имеет схожие этиологию, патогенез и терапевтические стратегии. К таковым можно отнести остеоартроз, миокардит, пародонтит, воспалительные заболевания кишечника, цирроз печени, нейротравмы, ожоги, дефекты и травмы костей и сухожилий (Ат et а1., 2021). Особенностью этих заболеваний является применение в терапии на современном этапе методов регенеративной медицины, цель которой - восстановление

поврежденных тканей и органов и поддержание их нормального функционирования. Ввиду ограниченного регенеративного потенциала высших млекопитающих и практически отсутствующих репаративных механизмов долгое время основой регенеративной медицины была трансплантация тканей и органов, ставшая стандартом в гуманной медицине, но практически нереализованная в медицине ветеринарной ввиду большой неоднородности пациентов и высокой стоимости. Развитие клеточных технологий и тканевой инженерии способствовало появлению нового направления в регенеративной медицине - клеточной и тканевой терапии. Клеточная терапия - это введение в организм живых клеток для достижения лечебного или профилактического эффекта (Gage, 1998)

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Головин Сергей Николаевич, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Волотовский И. Д. и др. Выделение и идентификация мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани крупного рогатого скота //Эпизоотология Иммунобиология Фармакология Санитария. - 2025. - №. 2. - С. 13-19.

2. Головин С.Н. Перспективы применения клеточной терапии в ветеринарии / Головин С.Н., Кириченко Е.Ю., Седова Д.А., Ермаков А.М. // Международный вестник ветеринарии. - 2025. - №. 3.

3. Головин С.Н. Разработка биоэквивалента соединительной ткани кролика / Головин С.Н., Кириченко Е.Ю., Седова Д.А., Ермаков А.М. // 2025. №.

4. Иргашева Д. З., Халимова Ф. Т. Возможности и механизмы действия стволовых клеток для использования в медицинской практике (обзор литературы) //Биология и интегративная медицина. - 2023. - №. 4 (63). - С. 26-57.

5. Куделич О. А. и др. Применение мезенхимальных стромальных клеток при остром экспериментальном панкреатите //Трансплантология. - 2024. - Т. 16. - №. 1. - С. 74-87.

6. Лыков А. П. Мезенхимные стволовые клетки: свойства и клиническое применение //Сибирский научный медицинский журнал. - 2023. - Т. 43. - №. 2. -С. 40-53.

7. Мелешина А. В. и др. Тканеинженерные конструкты кожи и использование стволовых клеток для создания кожных эквивалентов (обзор) //Современные технологии в медицине. - 2017. - Т. 9. - №. 1. - С. 198-220.

8. Шкурупий В. А. и др. Соединительная ткань и проблемы ее патологических состояний //Бюллетень сибирской медицины. - 2017. - Т. 16. - №. 4. - С. 75-85.

9. 9 September 2004 Symposium. https://www.oneworldonehealth.org/sept2004/owoh_sept04.html. Дата обращения: 31 августа 2025

10. Abade dos Santos F. A. et al. Simple method for establishing primary leporidae skin fibroblast cultures //Cells. - 2021. - Т. 10. - №. 8. - С. 2100.

11. Abas S. M., Abdulazeez A. M., Zeebaree D. Q. A YOLO and convolutional

neural network for the detection and classification of leukocytes in leukemia //Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science. - 2022. - T. 25.

- №. 1. - C. 200-213.

12. Abdallah A. N. et al. Comparison between stem cell therapy and stem cell derived exosomes on induced multiple sclerosis in dogs //BMC Veterinary Research. -2024. - T. 20. - №. 1. - C. 90.

13. Achilli T. M., Meyer J., Morgan J. R. Advances in the formation, use and understanding of multi-cellular spheroids //Expert opinion on biological therapy. - 2012.

- T. 12. - №. 10. - C. 1347-1360.

14. Adhikari J. et al. Effects of processing parameters of 3D bioprinting on the cellular activity of bioinks //Macromolecular bioscience. - 2021. - T. 21. - №. 1. - C. 2000179.

15. Ahmed S. A. et al. AI-Assisted Cell Culture System //Artificial Intelligence (AI) in Cell and Genetic Engineering. - Humana, New York, NY, 2025. - C. 149-167.

16. Alam M. M., Islam M. T. Machine learning approach of automatic identification and counting of blood cells //Healthcare technology letters. - 2019. - T. 6. - №. 4. - C. 103-108.

17. Amelian A. et al. Application of standard cell cultures and 3D in vitro tissue models as an effective tool in drug design and development //Pharmacological Reports.

- 2017. - T. 69. - №. 5. - C. 861-870.

18. Antonets D. et al. CellCountCV—a web-application for accurate cell counting and automated batch processing of microscopic images using fully convolutional neural networks //Sensors. - 2020. - T. 20. - №. 13. - C. 3653.

19. Armitage A. J. et al. Efficacy of autologous mesenchymal stromal cell treatment for chronic degenerative musculoskeletal conditions in dogs: A retrospective study //Frontiers in Veterinary Science. - 2023. - T. 9. - C. 1014687.

20. Arnhold S. J. et al. Isolation and characterization of bone marrow-derived equine mesenchymal stem cells //American journal of veterinary research. - 2007. - T. 68. - №. 10. - C. 1095-1105.

21. Arrigoni E. et al. Isolation, characterization and osteogenic differentiation of adipose-derived stem cells: from small to large animal models //Cell and tissue research. - 2009. - T. 338. - №. 3. - C. 401-411.

22. Arzi B. et al. Cell therapy in veterinary medicine as a proof-of-concept for human therapies: perspectives from the north American veterinary regenerative medicine association //Frontiers in Veterinary Science. - 2021. - T. 8. - C. 779109.

23. Ashammakhi N. et al. Advances and future perspectives in 4D bioprinting //Biotechnology journal. - 2018. - T. 13. - №. 12. - C. 1800148.

24. Asheghi B. et al. Chitosan nanogels enriched with granulocyte-macrophage colony-stimulating growth factor promote odontoblastic differentiation in human dental pulp stem cells in vitro //BMC Oral Health. - 2025. - T. 25. - C. 965.

25. Axpe E., Oyen M. L. Applications of alginate-based bioinks in 3D bioprinting //International journal of molecular sciences. - 2016. - T. 17. - №. 12. - C. 1976.

26. Bach F. S. et al. Comparison of the efficacy of surgical decompression alone and combined with canine adipose tissue-derived stem cell transplantation in dogs with acute thoracolumbar disk disease and spinal cord injury //Frontiers in Veterinary Science. - 2019. - T. 6. - C. 383.

27. Barker W. H. J. et al. Soft tissue injuries of the tarsocrural joint: a retrospective analysis of 30 cases evaluated arthroscopically //Equine Veterinary Journal. - 2013. - T. 45. - №. 4. - C. 435-441.

28. Bernardo M. E. et al. Human bone marrow-derived mesenchymal stem cells do not undergo transformation after long-term in vitro culture and do not exhibit telomere maintenance mechanisms //Cancer research. - 2007. - T. 67. - №. 19. - C. 9142-9149.

29. Besalti O. et al. The use of autologous neurogenically-induced bone marrow-derived mesenchymal stem cells for the treatment of paraplegic dogs without nociception due to spinal trauma //Journal of Veterinary Medical Science. - 2016. - T. 78. - №. 9. - C. 1465-1473.

30. Bhat I. A. et al. An allogenic therapeutic strategy for canine spinal cord injury using mesenchymal stem cells //Journal of cellular physiology. - 2019. - T. 234. - №. 3. - C. 2705-2718.

31. Black L. L. et al. Effect of adipose-derived mesenchymal stem and regenerative cells on lameness in dogs with chronic osteoarthritis of the coxofemoral joints: a randomized, double-blinded, multicenter controlled trial //Veterinary Therapeutics. - 2007. - T. 8. - №. 4. - C. 272.

32. Bohannon L. K. et al. The effects of therapeutic concentrations of gentamicin, amikacin and hyaluronic acid on cultured bone marrow-derived equine mesenchymal stem cells //Equine veterinary journal. - 2013. - T. 45. - №. 6. - C. 732736.

33. Bogers S. H. Cell-based therapies for joint disease in veterinary medicine: what we have learned and what we need to know //Frontiers in veterinary science. -2018. - T. 5. - C. 70.

34. Branco E. et al. Can paraplegia by disruption of the spinal cord tissue be reversed? The signs of a new perspective //The Anatomical Record. - 2020. - T. 303. -№. 7. - C. 1812-1820.

35. Bronzini I. et al. Influence of temperature, time and different media on mesenchymal stromal cells shipped for clinical application //The Veterinary Journal. -2012. - T. 194. - №. 1. - C. 121-123.

36. Broom D. M. Animal welfare complementing or conflicting with other sustainability issues //Applied Animal Behaviour Science. - 2019. - T. 219. - C. 104829.

37. Brown, L. The 3Rs and humane experimental technique: implementing change / L. Brown, P. Davis, M. Chen // Laboratory Animals - 2019. - T. 53, № 4. - C. 234-248.

38. Bukowska J. et al. Adipose-derived stromal/stem cells from large animal models: from basic to applied science //Stem Cell Reviews and Reports. - 2021. - T. 17. - №. 3. - C. 719-738.

39. Bunnell B. A. et al. Adipose-derived stem cells: isolation, expansion and differentiation //Methods. - 2008. - T. 45. - №. 2. - C. 115-120.

40. Camara B. O. S. et al. Differentiation of canine adipose mesenchymal stem cells into insulin-producing cells: comparison of different culture medium compositions //Domestic Animal Endocrinology. - 2021. - T. 74. - C. 106572.

41. Canapp Jr S. O. et al. Partial cranial cruciate ligament tears treated with stem cell and platelet-rich plasma combination therapy in 36 dogs: a retrospective study //Frontiers in veterinary science. - 2016. - T. 3. - C. 112.

42. Capes-Davis A., Freshney R. I. Freshney's culture of animal cells: A manual of basic technique and specialized applications. - John Wiley & Sons, 2021.

43. Carpenter A. E. et al. CellProfiler: image analysis software for identifying and quantifying cell phenotypes //Genome biology. - 2006. - T. 7. - №. 10. - C. R100.

44. Casnici C. V. C., Schulzmann D. Future Feast: Mapping the Cultivated Meat Sector //Cultivated Meat: Technologies, Commercialization and Challenges. -Cham : Springer Nature Switzerland, 2024. - C. 407-423.

45. Chen C. C. et al. The long-term efficacy study of multiple allogeneic canine adipose tissue-derived mesenchymal stem cells transplantations combined with surgery in four dogs with lumbosacral spinal cord injury //Cell Transplantation. - 2022. - T. 31.

- C. 09636897221081487.

46. Chen L. et al. Large-scale cultured meat production: Trends, challenges and promising biomanufacturing technologies //Biomaterials. - 2022. - T. 280. - C. 121274.

47. Chen Q. et al. A transfer learning approach for malignant prostate lesion detection on multiparametric MRI //Technology in cancer research & treatment. - 2019.

- T. 18. - C. 1533033819858363.

48. Chen S. Y. et al. Mesenchymal stem cell transplantation: neuroprotection and nerve regeneration after spinal cord injury //Journal of Inflammation Research. -2023. - C. 4763-4776.

49. Chen Y., Zhang M., Bhandari B. 3D printing of steak-like foods based on textured soybean protein //Foods. - 2021. - T. 10. - №. 9. - C. 2011.

50. Chen, W. Machine learning algorithms for automated cell culture analysis and bioprocess optimization / W. Chen, H. Liu, S. Park // Biotechnology and Bioengineering - 2023. - T. 120, № 4. - C. 456-473.

51. Chogan F. et al. Skin tissue engineering advances in burns: a brief introduction to the past, the present, and the future potential //Journal of burn care & research: official publication of the American Burn Association. - 2022. - T. 44. - №. Suppl 1. - C. S1.

52. Chowdhury A. et al. Applying self-supervised learning to medicine: review of the state of the art and medical implementations //Informatics. - MDPI, 2021. - T. 8. - №. 3. - C. 59.

53. Chu C. R. et al. Minimally manipulated bone marrow concentrate compared with microfracture treatment of full-thickness chondral defects: a one-year study in an equine model //JBJS. - 2018. - T. 100. - №. 2. - C. 138-146.

54. Clark K. C. et al. Canine and equine mesenchymal stem cells grown in serum free media have altered immunophenotype //Stem Cell Reviews and Reports. -2016. - T. 12. - №. 2. - C. 245-256.

55. Csala M., Banhegyi G., Benedetti A. Endoplasmic reticulum: a metabolic compartment //FEBS letters. - 2006. - T. 580. - №. 9. - C. 2160-2165.

56. Dahr M. et al. Platelet-rich plasma enhances the cellular function of equine bone marrow-derived mesenchymal stem cells //J Stem Cell Res Ther. - 2015. - T. 5. -№. 4. - C. 278.

57. Dall'Olio A. J. et al. Biological graft as an innovative biomaterial for complex skin wound treatment in dogs: A preliminary report //Materials. - 2022. - T. 15. - №. 17. - C. 6027.

58. Delling U. et al. Comparison of bone marrow aspiration at the sternum and the tuber coxae in middle-aged horses //Canadian Journal of Veterinary Research. -2012. - T. 76. - №. 1. - C. 52-56.

59. DeSantis G. et al. Bioprinting as a fabrication method for cultivated meat //Cellular Agriculture. - Academic Press, 2024. - C. 189-202.

60. Deng W. S. et al. Collagen/heparin sulfate scaffold combined with mesenchymal stem cells treatment for canines with spinal cord injury: A pilot feasibility study //Journal of Orthopaedic Surgery. - 2021. - T. 29. - №. 2. - C. 23094990211012293.

61. de Oliveira Ramos F. et al. Canine atopic dermatitis attenuated by mesenchymal stem cells //Journal of advanced veterinary and animal research. - 2020.

- T. 7. - №. 3. - C. 554.

62. Dey M., Ozbolat I. T. 3D bioprinting of cells, tissues and organs //Scientific reports. - 2020. - T. 10. - №. 1. - C. 14023.

63. Djisalov M. Cultivating Multidisciplinarity: Manufacturing and Sensing Challenges in Cultured Meat Production / M. Djisalov, T. Knezic, I. Podunavac, K. Zivojevic, V. Radonic, N. Z. Knezevic // Biology (Basel). - 2021. - T. 10, № 3. - C. 204.

64. Dhar M. et al. Equine peripheral blood-derived mesenchymal stem cells: isolation, identification, trilineage differentiation and effect of hyperbaric oxygen treatment //Equine veterinary journal. - 2012. - T. 44. - №. 5. - C. 600-605.

65. Dong Y. et al. Spatiotemporal regulation of endogenous MSCs using a functional injectable hydrogel system for cartilage regeneration //NPG Asia Materials.

- 2021. - T. 13. - №. 1. - C. 71.

66. Dubois M. L., Boisvert F. M. The nucleolus: structure and function //The functional nucleus. - Cham : Springer International Publishing, 2016. - C. 29-49.

67. Enciso N. et al. Cutaneous wound healing: canine allogeneic ASC therapy //Stem Cell Research & Therapy. - 2020. - T. 11. - №. 1. - C. 261.

68. Enciso N. et al. Multidose intramuscular allogeneic adipose stem cells decrease the severity of canine atopic dermatitis: A pilot study //Veterinary world. -

2019. - T. 12. - №. 11. - C. 1747.

69. Enciso N. et al. Regenerative potential of allogeneic adipose tissue-derived mesenchymal cells in canine cutaneous wounds //Acta Veterinaria Scandinavica. -

2020. - T. 62. - №. 1. - C. 13.

70. Endoh M., Niwa H. Stepwise pluripotency transitions in mouse stem cells //EMBO reports. - 2022. - Т. 23. - №. 9. - С. e55010.

71. Escalhao C. C. M. et al. Safety of allogeneic canine adipose tissue-derived mesenchymal stem cell intraspinal transplantation in dogs with chronic spinal cord injury //Stem Cells International. - 2017. - Т. 2017. - №. 1. - С. 3053759.

72. Eswaramoorthy S. D., Ramakrishna S., Rath S. N. Recent advances in three-dimensional bioprinting of stem cells //Journal of tissue engineering and regenerative medicine. - 2019. - Т. 13. - №. 6. - С. 908-924.

73. FDA. Cell and Tissue Products for Animals (2025). Available from: https://www.fda.gov/animal-veterinary/biotechnology-products-cvm-animals-and-animal-food/cell-and-tissue-products-animals (Дата обращения: 1 сентября 2025)

74. FDA. Guidance for Industry: Cell-Based Products for Animal Use. Rockville, MD: United States Food and Drug Administration Center for Veterinary Medicine (2015). Available from: https://www.fda.gov/downloads/AnimalVeterinary/GuidanceComplianceEnforcement/ GuidanceforIndustry/UCM405679.pdf (Дата обращения: 1 сентября 2025).

75. Ferris D. J. et al. Current joint therapy usage in equine practice: a survey of veterinarians 2009 //Equine veterinary journal. - 2011. - Т. 43. - №. 5. - С. 530-535.

76. Freshney, R. I. Culture of Animal Cells / R. I. Freshney. - Wiley. - 2010. - 732 с.

77. Fu H. et al. Application of 3D-printed tissue-engineered skin substitute using innovative biomaterial loaded with human adipose-derived stem cells in wound healing //International Journal of Bioprinting. - 2023. - Т. 9. - №. 2. - С. 674.

78. Gage F.H. Cell therapy // Nature. 1998. V. 392. P. 18-24

79. Gallivanone F. et al. A tri-modal tissue-equivalent anthropomorphic phantom for PET, CT and multi-parametric MRI radiomics //Physica Medica. - 2022. -Т. 98. - С. 28-39.

80. Gancheva M. R. et al. Effect of octamer-binding transcription factor 4 overexpression on the neural induction of human dental pulp stem cells //Stem Cell

Reviews and Reports. - 2024. - T. 20. - №. 3. - C. 797-815.

81. Gao Q., Kim B. S., Gao G. Advanced strategies for 3D bioprinting of tissue and organ analogs using alginate hydrogel bioinks //Marine Drugs. - 2021. - T. 19. -№. 12. - C. 708.

82. Garvican E. R. et al. Viability of equine mesenchymal stem cells during transport and implantation //Stem cell research & therapy. - 2014. - T. 5. - №. 4. - C. 1.

83. Ghafoorian M. et al. Transfer learning for domain adaptation in MRI: Application in brain lesion segmentation //International conference on medical image computing and computer-assisted intervention. - Cham : Springer International Publishing, 2017. - C. 516-524.

84. Gheorghita Puscaselu R. et al. Alginate: From food industry to biomedical applications and management of metabolic disorders //Polymers. - 2020. - T. 12. - №. 10. - C. 2417.

85. Goel S. et al. Stem Cell Therapy: Promises and Challenges in Treating Animal Diseases //Biotechnological Interventions Augmenting Livestock Health and Production. - Singapore : Springer Nature Singapore, 2023. - C. 13-38.

86. Golovin S. N. et al. 3D bioprinting of hybrid cultured meat from rabbit cells and sunflower protein / S.N. Golovin, E.Y. Kirichenko, M.M. Khanukaev, A.K. Logvinov // Foods and Raw Materials -2025 Vol. 14 (1). DOI: 10.21603/2308-40572026-1-659

87. Gonzalez, D. Comparison of canine and feline adipose-derived mesenchymal stem cells for regenerative applications / D. Gonzalez, S. Kim, L. Wang // Frontiers in Veterinary Science - 2021. - T. 8, № 4. - C. 234-248.

88. Graham C. D., Fauza D. O. Isolation of mesenchymal stem cells from amniotic fluid and placenta //Current protocols in stem cell biology. - 2015. - T. 35. -№. 1. - C. 1E. 2.1-1E. 2.14.

89. Groombridge B., Jenkins M. World atlas of biodiversity: earth's living resources in the 21st century. - Univ of California Press, 2002.

90. Grummt I. The nucleolus—guardian of cellular homeostasis and genome integrity //Chromosoma. - 2013. - T. 122. - №. 6. - C. 487-497.

91. Guan X., Huang S. Advances in the application of 3D tumor models in precision oncology and drug screening //Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. - 2022. - T. 10. - C. 1021966.

92. Guilhot C. et al. The satellite cell in skeletal muscle: A story of heterogeneity //Current Topics in Developmental Biology. - 2024. - T. 158. - C. 15-51.

93. Hagenbuchner J., Nothdurfter D., Ausserlechner M. J. 3D bioprinting: novel approaches for engineering complex human tissue equivalents and drug testing //Essays in Biochemistry. - 2021. - T. 65. - №. 3. - C. 417-427.

94. Han S. et al. Human placenta-derived mesenchymal stem cells loaded on linear ordered collagen scaffold improves functional recovery after completely transected spinal cord injury in canine //Science China Life Sciences. - 2018. - T. 61. -№. 1. - C. 2-13.

95. Han Y. et al. Injectable tissue-specific Hydrogel System for pulp-dentin regeneration //Journal of Dental Research. - 2024. - T. 103. - №. 4. - C. 398-408.

96. Hanga M. P. et al. Bioprocess development for scalable production of cultivated meat //Biotechnology and Bioengineering. - 2020. - T. 117. - №. 10. - C. 3029-3039.

97. Harb A. et al. Three-dimensional cell culture models to study respiratory virus infections including COVID-19 //Biomimetics. - 2021. - T. 7. - №. 1. - C. 3.

98. Hauser M. et al. Challenges and opportunities in cell expansion for cultivated meat //Frontiers in Nutrition. - 2024. - T. 11. - C. 1315555.

99. Hernandez-Verdun D. et al. The nucleolus: structure/function relationship in RNA metabolism //Wiley Interdisciplinary Reviews: RNA. - 2010. - T. 1. - №. 3. -C. 415-431.

100. Hill J. A. et al. Antigenicity of mesenchymal stem cells in an inflamed joint environment //American journal of veterinary research. - 2017. - T. 78. - №. 7. - C. 867-875.

101. Hoang D. M. et al. Stem cell-based therapy for human diseases //Signal transduction and targeted therapy. - 2022. - Т. 7. - №. 1. - С. 272.

102. Hu J. et al. Cell and animal models for studying hepatitis B virus infection and drug development //Gastroenterology. - 2019. - Т. 156. - №. 2. - С. 338-354.

103. Huang Z. J. et al. Yeast cell detection using fuzzy automatic contrast enhancement (FACE) and you only look once (YOLO) //Scientific Reports. - 2023. -Т. 13. - №. 1. - С. 16222.

104. Humenik F. et al. Impact of canine amniotic mesenchymal stem cell conditioned media on the wound healing process: in vitro and in vivo study //International Journal of Molecular Sciences. - 2023. - Т. 24. - №. 9. - С. 8214.

105. Hussen B. M. et al. Revolutionizing medicine: recent developments and future prospects in stem-cell therapy //International Journal of Surgery. - 2024. - Т. 110. - №. 12. - С. 8002-8024.

106. Ireland J. L. et al. Disease prevalence in geriatric horses in the United Kingdom: veterinary clinical assessment of 200 cases //Equine veterinary journal. -2012. - Т. 44. - №. 1. - С. 101-106.

107. Isola P. et al. Image-to-image translation with conditional adversarial networks //Proceedings of the IEEE conference on computer vision and pattern recognition. - 2017. - С. 1125-1134.

108. Jaks V. et al. Lgr5 marks cycling, yet long-lived, hair follicle stem cells //Nature genetics. - 2008. - Т. 40. - №. 11. - С. 1291-1299.

109. Jeung S. et al. Safety and efficacy of canine gonadal tissue-derived mesenchymal stem cells for early myxomatous mitral valve disease //Frontiers in Veterinary Science. - 2024. - Т. 11. - С. 1404607.

110. Ji S., Guvendiren M. Recent advances in bioink design for 3D bioprinting of tissues and organs //Frontiers in bioengineering and biotechnology. - 2017. - Т. 5. -С. 23.

111. Jiang P. et al. A Review of Yolo algorithm developments //Procedia computer science. - 2022. - Т. 199. - С. 1066-1073.

112. Jindal D., Singh M. Counting of Cells //Animal Cell Culture: Principles and Practice. - Cham : Springer International Publishing, 2023. - C. 131-145.

113. Joswig A. J. et al. Repeated intra-articular injection of allogeneic mesenchymal stem cells causes an adverse response compared to autologous cells in the equine model //Stem cell research & therapy. - 2017. - T. 8. - №. 1. - C. 42.

114. Kang H. W. et al. A 3D bioprinting system to produce human-scale tissue constructs with structural integrity //Nature biotechnology. - 2016. - T. 34. - №. 3. - C. 312-319.

115. Kasashima Y. et al. Optimisation of bone marrow aspiration from the equine sternum for the safe recovery of mesenchymal stem cells //Equine veterinary journal. - 2011. - T. 43. - №. 3. - C. 288-294.

116. Kataras T. J. et al. ACCT is a fast and accessible automatic cell counting tool using machine learning for 2D image segmentation //Scientific Reports. - 2023. -T. 13. - №. 1. - C. 8213.

117. Kaur G. et al. A double-blinded placebo-controlled evaluation of adipose-derived mesenchymal stem cells in treatment of canine atopic dermatitis //Veterinary Research Communications. - 2022. - T. 46. - №. 1. - C. 251-260.

118. Kerley C. I. et al. Batch size go big or go home: counterintuitive improvement in medical autoencoders with smaller batch size //Medical Imaging 2023: Image Processing. - SPIE, 2023. - T. 12464. - C. 106-115.

119. Kern S. et al. Comparative analysis of mesenchymal stem cells from bone marrow, umbilical cord blood, or adipose tissue //Stem cells. - 2006. - T. 24. - №. 5. -C. 1294-1301.

120. Kim B. G. et al. Implantation of polymer scaffolds seeded with neural stem cells in a canine spinal cord injury model //Cytotherapy. - 2010. - T. 12. - №. 6. - C. 841-845.

121. Kim E. Y., Kil T. Y., Kim M. K. Case report: Amniotic fluid-derived mesenchymal stem cell treatment in a dog with a spinal cord injury //Veterinary and Animal Science. - 2023. - T. 22. - C. 100318.

122. Kim S. et al. Engineering multi-cellular spheroids for tissue engineering and regenerative medicine //Advanced Healthcare Materials. - 2020. - T. 9. - №. 23. -C. 2000608.

123. Kim Y. et al. Transplantation of adipose derived mesenchymal stem cells for acute thoracolumbar disc disease with no deep pain perception in dogs //Journal of veterinary science. - 2016. - T. 17. - №. 1. - C. 123-126.

124. Kuijpers L. et al. Automated cell counting for Trypan blue-stained cell cultures using machine learning //Plos one. - 2023. - T. 18. - №. 11. - C. e0291625.

125. Lang H. M. et al. Effect of needle diameter on the viability of equine bone marrow derived mesenchymal stem cells //Veterinary Surgery. - 2017. - T. 46. - №. 5. - C. 731-737.

126. Lee J. H. et al. Methods to isolate muscle stem cells for cell-based cultured meat production: a review //Animals. - 2024. - T. 14. - №. 5. - C. 819.

127. Lee K. et al. Bovine fibroblast-derived extracellular matrix promotes the growth and preserves the sternness of bovine stromal cells during in vitro expansion //Journal of Functional Biomaterials. - 2023. - T. 14. - №. 4. - C. 218.

128. Lee Y. J. et al. Bone regeneration with 3D-printed hybrid bone scaffolds in a canine radial bone defect model //Tissue Engineering and Regenerative Medicine. -2022. - T. 19. - №. 6. - C. 1337-1347.

129. Li J. et al. Primary bone tumor detection and classification in full-field bone radiographs via YOLO deep learning model //European Radiology. - 2023. - T. 33. -№. 6. - C. 4237-4248.

130. Liu S. et al. Bacterial colonies detecting and counting based on enhanced CNN detection method //E3S Web of Conferences. - EDP Sciences, 2021. - T. 233. -C. 02012.

131. Lombana K. G. et al. An investigation of equine mesenchymal stem cell characteristics from different harvest sites: more similar than not //Frontiers in Veterinary Science. - 2015. - T. 2. - C. 67.

132. López, M. Deep learning-based automated cell counting in cell culture

images / M. López, K. Zhang, P. Williams // Computational Biology and Chemistry -2021. - Т. 94, № 2. - С. 107-124.

133. López Flórez, S. Automatic Cell Counting With YOLOv5: A Fluorescence Microscopy Approach / S. López Flórez, A. González-Briones, G. Hernández, C. Ramos, F. de la Prieta // Int J Interact Multimed Artif Intell. - 2023. - Т. 8. - С. 64.

134. Losada-Espinosa N., Miranda-De la Lama G. C., Estévez-Moreno L. X. Stockpeople and animal welfare: compatibilities, contradictions, and unresolved ethical dilemmas //Journal of Agricultural and Environmental Ethics. - 2020. - Т. 33. - №. 1. - С. 71-92.

135. Lu J. et al. The functions and mechanisms of tendon stem/progenitor cells in tendon healing //Stem Cells International. - 2023. - Т. 2023. - №. 1. - С. 1258024.

136. Lund P. et al. Effect of growth media and serum replacements on the proliferation and differentiation of adipose-derived stem cells //Cytotherapy. - 2009. -Т. 11. - №. 2. - С. 189-197.

137. Ma T. et al. Transdifferentiation of fibroblasts into muscle cells to constitute cultured meat with tunable intramuscular fat deposition //Elife. - 2024. - Т. 13. - С. RP93220.

138. Magellan. Registration to Order Stem Cells Online (2014). Available from: https://www.veterinarystemcells.com.au/login-form/ (Дата обращения: 1 Сентября 2025 г)

139. Malakpour-Permlid A. et al. Advancing humanized 3D tumor modeling using an open access xeno-free medium //Frontiers in Toxicology. - 2025. - Т. 7. - С. 1529360.

140. Manettas C., Nikolakis N., Alexopoulos K. Synthetic datasets for deep learning in computer-vision assisted tasks in manufacturing //Procedia CIRP. - 2021. -Т. 103. - №. 237-242. - С. 9th.

141. Manferdini C. et al. Mesenchymal stromal cells laden in hydrogels for osteoarthritis cartilage regeneration: A systematic review from in vitro studies to clinical applications //Cells. - 2022. - Т. 11. - №. 24. - С. 3969.

142. Martinez, J. In vitro toxicity model: upgrades to bridge the gap between preclinical and clinical research / J. Martinez, S. Patel, N. Kumar // Toxicology and Applied Pharmacology - 2020. - Т. 395, № 3. - С. 78-95.

143. Matsusaki M. et al. Mimicking Wagyu Beef Fat in Cultured Meat: Progress in Edible Bovine Adipose Tissue Production with Controllable Fatty Acid Composition.

- 2023.

144. Mejzlik V. The role of satellite cells in muscle tissue regeneration //Stem Cells. - 2025. - Т. 36. - №. 2. - С. 278-285.

145. Meligy F. Y. et al. The efficiency of in vitro isolation and myogenic differentiation of MSCs derived from adipose connective tissue, bone marrow, and skeletal muscle tissue //In Vitro Cellular & Developmental Biology-Animal. - 2012. -Т. 48. - №. 4. - С. 203-215.

146. Mercati F. et al. Evaluation of storage conditions on equine adipose tissue-derived multipotent mesenchymal stromal cells //The Veterinary Journal. - 2014. - Т. 200. - №. 2. - С. 339-342.

147. Miersch C., Stange K., Röntgen M. Effects of trypsinization and of a combined trypsin, collagenase, and DNase digestion on liberation and in vitro function of satellite cells isolated from juvenile porcine muscles //In Vitro Cellular & Developmental Biology-Animal. - 2018. - Т. 54. - №. 6. - С. 406-412.

148. Murphy J. M. et al. Stem cell therapy in a caprine model of osteoarthritis //Arthritis & Rheumatism: Official Journal of the American College of Rheumatology.

- 2003. - Т. 48. - №. 12. - С. 3464-3474.

149. Mitsuzawa S. et al. The efficacy of a scaffold-free Bio 3D conduit developed from autologous dermal fibroblasts on peripheral nerve regeneration in a canine ulnar nerve injury model: a preclinical proof-of-concept study //Cell Transplantation. - 2019. - Т. 28. - №. 9-10. - С. 1231-1241

150. Murphy, S. V. 3D bioprinting of tissues and organs / S. V. Murphy, A. Atala // Nat. Biotechnol. - 2014. - Т. 32, № 8. - С. 773-785.

151. Nabiullina R. et al. 3D Bioprinting of Cultivated Meat Followed by the

Development of a Fine-Tuned YOLO Model for the Detection and Counting of Lipoblasts, Fibroblasts, and Myogenic Cells //Frontiers in Bioscience-Landmark. -2025. - Т. 30. - №. 3. - С. 36266.

152. Nachal N. et al. Applications of 3D printing in food processing //Food Engineering Reviews. - 2019. - Т. 11. - №. 3. - С. 123-141.

153. Naing K. M. et al. The evaluation of acute myeloid leukaemia (AML) blood cell detection models using different YOLO approaches //bioRxiv. - 2021. - С. 2021.08. 04.455113.

154. Narasimha R. B. et al. Stem cell therapy for diseases of livestock animals: an in-depth review //Veterinary Sciences. - 2025. - Т. 12. - №. 1. - С. 67.

155. Ong C. S. et al. 3D bioprinting using stem cells //Pediatric research. - 2018. - Т. 83. - №. 1. - С. 223-231.

156. Orlandin J. R. et al. Treatment of chronic spinal cord injury in dogs using amniotic membrane-derived stem cells: preliminary results //Stem cells and cloning: advances and applications. - 2021. - С. 39-49.

157. Park M. K., Song K. H. Isolation and characterization of feline endometrial mesenchymal stem cells //Journal of Veterinary Science. - 2024. - Т. 25. - №. 2. - С. e31.

158. Parolini O. et al. Concise review: isolation and characterization of cells from human term placenta: outcome of the first international Workshop on Placenta Derived Stem Cells //Stem cells. - 2008. - Т. 26. - №. 2. - С. 300-311.

159. Pawar D. Current and future technologies for monitoring cultured meat: A review / D. Pawar, D. Lo Presti, S. Silvestri, E. Schena, C. Massaroni // Food Research International. - 2023. - Т. 173. - С. 113464.

160. Penha E. M. et al. Clinical neurofunctional rehabilitation of a cat with spinal cord injury after hemilaminectomy and autologous stem cell transplantation //International Journal of Stem Cells. - 2012. - Т. 5. - №. 2. - С. 146.

161. Pereira P. M. C. C., Vicente A. F. R. B. Meat nutritional composition and nutritive role in the human diet //Meat science. - 2013. - Т. 93. - №. 3. - С. 586-592.

162. Pereira T., Barroso S., Gil M. M. Food texture design by 3D printing: A review //Foods. - 2021. - T. 10. - №. 2. - C. 320.

163. Pérez Fraile A. et al. Regenerative medicine applied to musculoskeletal diseases in equines: A systematic review //Veterinary Sciences. - 2023. - T. 10. - №. 12. - C. 666.

164. Picazo R. A. et al. Current advances in mesenchymal stem cell therapies applied to wounds and skin, eye, and neuromuscular diseases in companion animals //Animals. - 2024. - T. 14. - №. 9. - C. 1363.

165. Pijnappels, D.A. Gender differences in ovine adipose-derived mesenchymal stem cell proliferation / D.A. Pijnappels, E.J. Smith, E.L. Green et al. // Veterinary Research Communications - 2010. - T. 34, № 7. - C. 415-422.

166. Pittenger M. F. et al. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells //Science. - 1999. - T. 284. - №. 5411. - C. 143-147.

167. Post M. J. Cultured meat from stem cells: Challenges and prospects //Meat science. - 2012. - T. 92. - №. 3. - C. 297-301.

168. Post M. J. et al. Scientific, sustainability and regulatory challenges of cultured meat //Nature food. - 2020. - T. 1. - №. 7. - C. 403-415.

169. Prado A. A. F. et al. Characterization of mesenchymal stem cells derived from the equine synovial fluid and membrane //BMC Veterinary Research. - 2015. - T. 11. - №. 1. - C. 281.

170. Qin Y. et al. Applications of alginate as a functional food ingredient //Biopolymers for food design. - Academic Press, 2018. - C. 409-429.

171. Ragab M. G. et al. A comprehensive systematic review of YOLO for medical object detection (2018 to 2023) //IEEE Access. - 2024. - T. 12. - C. 5781557836.

172. Ranera B. et al. Comparative study of equine bone marrow and adipose tissue-derived mesenchymal stromal cells //Equine veterinary journal. - 2012. - T. 44. - №. 1. - C. 33-42.

173. Rasband, W.S. ImageJ / W.S. Rasband // U. S. National Institutes of Health,

Bethesda, Maryland, USA. - 1997-2018.

174. Ravikumar B. et al. Advancements in Rational Multi-Targeted Drug Discovery: Improving the Efficacy-Safety Balance of Small Molecule Cancer Therapeutics //Polypharmacology: Strategies for Multi-Target Drug Discovery. - 2025. - C. 109-125

175. Redmon J. et al. You only look once: Unified, real-time object detection //Proceedings of the IEEE conference on computer vision and pattern recognition. -2016. - C. 779-788.

176. Reiss J., Robertson S., Suzuki M. Cell sources for cultivated meat: applications and considerations throughout the production workflow //International Journal of Molecular Sciences. - 2021. - T. 22. - №. 14. - C. 7513.

177. Ribeiro J. et al. Cell therapy with human MSCs isolated from the umbilical cord Wharton jelly associated to a PVA membrane in the treatment of chronic skin wounds //International journal of medical sciences. - 2014. - T. 11. - №. 10. - C. 979.

178. Ribitsch, I. Regenerative Medicine in Veterinary Orthopedics / I. Ribitsch, A. M. Varga, N. Bock // Vet. Surg. - 2020. - T. 49, № 4. - C. 563-575.

179. Rodríguez-Fuentes D. E. et al. Mesenchymal stem cells current clinical applications: a systematic review //Archives of medical research. - 2021. - T. 52. - №. 1. - C. 93-101.

180. Ryu H. H. et al. Comparison of mesenchymal stem cells derived from fat, bone marrow, Wharton's jelly, and umbilical cord blood for treating spinal cord injuries in dogs //Journal of Veterinary Medical Science. - 2012. - T. 74. - №. 12. - C. 16171630.

181. Schaefer R., Lotz J., Kiessling F. A multi-task learning strategy to pretrain models for medical image analysis //Nature computational science. - 2024. - T. 4. - №. 7. - C. 479-480.

182. Schneider C. A., Rasband W. S., Eliceiri K. W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis //Nature methods. - 2012. - T. 9. - №. 7. - C. 671-675.

183. Seo J. W. et al. Development of cultivable alginate fibers for an ideal cell-

cultivated meat scaffold and production of hybrid cultured meat //Carbohydrate Polymers. - 2023. - T. 321. - C. 121287.

184. Sharun K., El-Husseiny H. M., Muthu S. Advances in veterinary tissue engineering: unlocking potential with cell-free and cell-based methods //Frontiers in Veterinary Science. - 2025. - T. 12. - C. 1591272.

185. Sharun K. et al. Clinical evaluation following the percutaneous transplantation of allogenic bone marrow-derived mesenchymal stem cells (aBM-MSC) in dogs affected by vertebral compression fracture //Veterinary and Animal Science. -2020. - T. 10. - C. 100152.

186. Sharun K. et al. Percutaneous transplantation of allogenic bone marrow-derived mesenchymal stem cells for the management of paraplegia secondary to Hansen type I intervertebral disc herniation in a Beagle dog //Iranian Journal of Veterinary Research. - 2021. - T. 22. - №. 2. - C. 161.

187. Shaw S. W. S. et al. Autologous transplantation of amniotic fluid-derived mesenchymal stem cells into sheep fetuses //Cell transplantation. - 2011. - T. 20. - №. 7. - C. 1015-1031.

188. Sibov T. T. et al. Mesenchymal stem cells from umbilical cord blood: parameters for isolation, characterization and adipogenic differentiation //Cytotechnology. - 2012. - T. 64. - №. 5. - C. 511-521.

189. Siegrist M., Hartmann C. Why alternative proteins will not disrupt the meat industry //Meat Science. - 2023. - T. 203. - C. 109223.

190. Singh A. et al. Recent advances in bioengineered scaffold for in vitro meat production //Cell and Tissue Research. - 2023. - T. 391. - №. 2. - C. 235-247.

191. Smith R. K. W. Mesenchymal stem cell therapy for equine tendinopathy //Disability and rehabilitation. - 2008. - T. 30. - №. 20-22. - C. 1752-1758.

192. Song H. et al. Enhanced effect of tendon stem/progenitor cells combined with tendon-derived decellularized extracellular matrix on tendon regeneration //Cell Transplantation. - 2018. - T. 27. - №. 11. - C. 1634-1643.

193. Soni A., Rai A. YOLO for Medical Object Detection (2018-2024) //2024

IEEE 3rd International Conference on Electrical Power and Energy Systems (ICEPES).

- IEEE, 2024. - C. 1-7.

194. Srutee R., Sowmya R. S., Annapure U. S. Clean meat: techniques for meat production and its upcoming challenges //Animal Biotechnology. - 2022. - T. 33. - №. 7. - C. 1721-1729.

195. Stavins R. N., Wagner A. F., Wagner G. Interpreting sustainability in economic terms: dynamic efficiency plus intergenerational equity //Economics Letters.

- 2003. - T. 79. - №. 3. - C. 339-343.

196. Sun Q. CIEGAN: A Deep Learning Tool for Cell Image Enhancement / Q. Sun, X. Yang, J. Guo, Y. Zhao, Y. Liu // Frontiers in Genetics. - 2022. - T. 13. - C. 913372.

197. Takahashi H. et al. Harvest of quality-controlled bovine myogenic cells and biomimetic bovine muscle tissue engineering for sustainable meat production //Biomaterials. - 2022. - T. 287. - C. 121649.

198. Tarimo S. A. et al. WBC YOLO-ViT: 2 Way-2 stage white blood cell detection and classification with a combination of YOLOv5 and vision transformer //Computers in Biology and Medicine. - 2024. - T. 169. - C. 107875.

199. Taylor S. E., Clegg P. D. Collection and propagation methods for mesenchymal stromal cells //Veterinary Clinics: Equine Practice. - 2011. - T. 27. - №. 2. - C. 263-274.

200. Tello LH. Burns in small animals. World small animal veterinary association world congress proceedings, WSAVA 38th World Congress in Auckland, New Zealand. March 2013. URL: https://www.vin.com/apputil/content/defaultadv1.aspx?id=5709840&pid=11372&

201. Testa S. et al. Skeletal Muscle-Derived Human Mesenchymal Stem Cells: Influence of Different Culture Conditions on Proliferative and Myogenic Capabilities., 2020, 11 //DOI: https://doi. org/10.3389/fphys. - 2020. - C. 553198.

202. Todhunter M. E. Artificial intelligence and machine learning applications for cultured meat / M. E. Todhunter, S. Jubair, R. Verma, R. Saqe, K. Shen, B. Duffy //

Frontiers in Artificial Intelligence. - 2024. - T. 7. - C. 1424012.

203. Toma J. G. et al. Isolation of multipotent adult stem cells from the dermis of mammalian skin //Nature cell biology. - 2001. - T. 3. - №. 9. - C. 778-784.

204. Utumi P. H. et al. Canine dental pulp and umbilical cord-derived mesenchymal stem cells as alternative sources for cell therapy in dogs //Research in Veterinary Science. - 2021. - T. 140. - C. 117-124.

205. Vickram A. S. et al. 3D bio-printed scaffolds and smart implants: evaluating functional performance in animal surgery models //Annals of Medicine and Surgery. -2025. - T. 87. - №. 6. - C. 3618-3634.

206. Vikartovska Z. et al. Stem cell conditioned medium treatment for canine spinal cord injury: pilot feasibility study //International journal of molecular sciences. -2020. - T. 21. - №. 14. - C. 5129.

207. Villatoro A. J. et al. Allogeneic adipose-derived mesenchymal stem cell therapy in dogs with refractory atopic dermatitis: clinical efficacy and safety //Veterinary Record. - 2018. - T. 183. - №. 21. - C. 654-654.

208. Wang H. et al. Fluorescence probes for sensing and imaging within Golgi apparatus //Coordination Chemistry Reviews. - 2024. - T. 502. - C. 215618.

209. Wang J. et al. Morphology-based prediction of proliferation and differentiation potencies of porcine muscle stem cells for cultured meat production //Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 2023. - T. 71. - №. 47. - C. 1861318621.

210. Wang, X. Computer vision algorithms for high-throughput cell analysis in veterinary research / X. Wang, L. Johnson, R. Davis // Journal of Computational Biology - 2022. - T. 29, № 8. - C. 1156-1173.

211. Wang Y. et al. Liver-derived human mesenchymal stem cells: a novel therapeutic source for liver diseases //Stem cell research & therapy. - 2016. - T. 7. - №. 1. - C. 71.

212. Wang Y. et al. 3D printed biodegradable implants as an individualized drug delivery system for local chemotherapy of osteosarcoma //Materials & Design. - 2020.

- Т. 186. - С. 108336.

213. Xu F. et al. TE-YOLOF: Tiny and efficient YOLOF for blood cell detection //Biomedical Signal Processing and Control. - 2022. - Т. 73. - С. 103416.

214. Yang H. et al. Three-dimensional bioprinted hepatorganoids prolong survival of mice with liver failure //Gut. - 2021. - Т. 70. - №. 3. - С. 567-574.

215. Yang R., Yu Y. Artificial convolutional neural network in object detection and semantic segmentation for medical imaging analysis //Frontiers in oncology. - 2021.

- Т. 11. - С. 638182.

216. Yang R. et al. Highly efficient isolation and 3D printing of fibroblasts for cultured meat production //Frontiers in Sustainable Food Systems. - 2024. - Т. 8. - С. 1358862.

217. Yang X. et al. 3D cell spheroid inoculated with bacteria: an in vitro model for assessing antimicrobial efficacy //Journal of Biotechnology. - 2025.

218. Ye Z. et al. Repair of spinal cord injury by bone marrow mesenchymal stem cell-derived exosomes: a systematic review and meta-analysis based on rat models //Frontiers in Molecular Neuroscience. - 2024. - Т. 17. - С. 1448777.

219. Yun S. H. et al. Current research, industrialization status, and future perspective of cultured meat //Food science of animal resources. - 2024. - Т. 44. - №. 2. - С. 326.

220. Zagury Y. et al. Engineered marble-like bovine fat tissue for cultured meat //Communications Biology. - 2022. - Т. 5. - №. 1. - С. 927.

221. Zakirova E. Y. et al. Use of biologically active 3D matrix for extensive skin defect treatment in veterinary practice: Case report //Frontiers in Veterinary Science. -2019. - Т. 6. - С. 76.

222. Zhang, Y. S. 3D Bioprinting Solutions for Personalized Medicine / Y. S. Zhang, A. Khademhosseini, J. Cui // Trends Biotechnol. - 2018. - Т. 36, № 4. - С. 343354.

223. Zushin P. J. H. et al. FDA Modernization Act 2.0: transitioning beyond animal models with human cells, organoids, and AI/ML-based approaches //The Journal

of clinical investigation. - 2023. - T. 133. - №. 21.

224. Sulakhiya K. et al. Experimental Tools as an" Alternative to Animal Research" in Pharmacology //Software and Programming Tools in Pharmaceutical Research. - Bentham Science Publishers, 2024. - C. 170-206.