ВермиБАВы
Новая высокоэффективная и дешевая питательная среда на основе дождевых червей для кул
Культура клеток и тканей животных и человека широко используется в различных сферах, начиная от фундаментальных исследований клетки и молекулярной биологии до бурно развивающейся отрасли прикладной биотехнологии. Список различных типов клеток, которые на сегодняшний день могут быть выращены в культуре, весьма обширен. Синтетические питательные среды – основа культвирования линий клеток in vitro. Производство питательных сред для клеточных культур представляет собой одну из важных отраслей биотехнологии.
Необходимым условием для развития клеточных линий является постоянное увеличение количества клеток, что непосредственно связано с поддержанием условий, способствующих максимальной клеточной пролиферации. Эти условия выполняются путем создания искусственных питательных сред. Культуральная среда in vitro должна создавать для клетки такие условия, в которых она находится in vivo. Только тогда клетка сможет существовать (переживать), пролиферировать и дифференцироваться.
Среди биологических жидкостей, которые применяются для культивирования клеток, сыворотка крови млекопитающих получила наибольшее применение. На практике для оптимального роста клеток требуется 5-20% сыворотки. Сыворотка – максимальный комплекс множества микро- и макромолекул с различными биологически активными веществами, сбалансировано стимулирующими и ингибирующими физиологические процессы в клетках. Некоторые из сывороточных компонентов, способствующих переживанию и росту многих животных клеток в культуре, представлены в таблице 1.
Однако, наряду с достоинствами, использование сывороток для культивирования клеток имеет ряд недостатков:
· относительно высокая стоимость, особенно фетальных сывороток;
· сложность стандартизации различных серий;
· для большинства клеток сыворотка не является физиологической жидкостью, с которой они контактируют, находясь в составе тканей, из которых они получены;
· потенциальная цитотоксичность сывороток;
· сыворотка может содержать неадекватные уровни клеточно-специфических факторов роста, которые добавляются в среду роста клеток;
· хотя современные фирмы-производители животных сывороток, благодаря применению для стерилизации гамма-облучения, гарантируют потребителям стерильность, риск контаминации вирусами, грибами, микоплазмами и прионами достаточно высок;
· теоретически возможное заражение животных сывороток патогенными микроорганизмами представляет потенциальный риск здоровью человека;
· несмотря на отрицательные результаты анализов человеческих сывороток на наличие антител к вирусу иммунодефицита человека (ВИЧ – HIV\HTLV-III\LAV) и антигена вируса гепатита В, производители не дают стопроцентной гарантии их безопасности, поэтому сыворотки человека и компоненты из них рассматриваются как потенциально опасные биосреды.
Это побуждает исследователей и практиков искать заменители сывороток млекопитающих.
Дождевые черви – уникальный источник биологически активных веществ. Только в целомической жидкости находится более 40 протеинов, проявляющих ряд биологических эффектов: цитолитический, протеолитический, гемолитический, гемагглютинирующий, противоопухолевый, митогенный, антибактериальный, противовирусный, антиоксидантный, иммуногенный, липополисахаридсвязывающий, бета-1,3-глюкансвязывающий и др. В поле зрения исследователей находятся регенеративные свойства, гигантская молекула гемоглобина, нейропептиды, факторы роста. Большинство веществ обладают широким спектром активности, то есть полифункциональны. По набору биологически активных компонентов, по качественному составу дождевые черви очень близки к сыворотке крови млекопитающих.
Помимо питательных (ростовых) свойств, гомогенаты и отдельные фракции дождевых червей практически не содержат патогенных для человека микроорганизмов, а, будучи стерилизованными гамма-облучением, длительный срок сохраняют стерильность и не теряют биологическую активность. Ввиду своей доступности и относительной дешевизны дождевые черви могут стать уникальным нетрадиционным источником сырья при получении питательных сред для культивирования клеток млекопитающих, заменив собой сыворотки и дополнительные факторы роста животного происхождения.
Выбор любой питательной среды носит эмпирический характер. Разработка обогащенной питательной среды на основе биомассы дождевых червей для культивирования клеток человека и животных может быть решена при выполнении следующих задач:
1. Получение стерильных гомогенатов, отдельных фракций и субстанций из биомассы дождевых червей.
2. Проведение исследований по изучению ростостимулирующей активности гомогената и отдельных фракций дождевых червей для клеточных линий млекопитающих.
3. Разработка обогащенной питательной среды на основе дождевых червей для культивирования клеточных линий млекопитающих.
4. Отработка и лабораторные испытания прописи обогащенной питательной среды для культивирования линий клеток человека и животных при различных режимах культивирования.
5. Контроль качества питательной среды по
· общим тестам (рН, осмолярность);
· микробиологическому скринингу (бактерии, грибы, бактериофаг E.coli C300, микоплазмы, антигены вирусов BVD, IBR, PI3);
· уровню эндотоксинов;
· сывороточным протеинам (альбумин, альфа-глобулин, бета-глобулин, гамма-глобулин, общий белок, гемоглобин, электрофоретический профиль);
· клеточным тестам (относительная клонирующая активность, относительная способность образовывать монослой, относительная активирующая диплоидный рост активность, токсичность, относительный миелома/гибридома рост);
· биохимическому профилю (щелочная фосфатаза, аланин-амино-трансфераза, аспартат-амино-трансфераза, гамма-глутамил-транспептидаза, натрий, калий, хлорид, бикарбонат, кальций, фосфат, билирубин, креатинин, глюкоза, мочевина, мочевая кислота, холестерол, триглицериды, электрофорез липопротеинов).
6. Разработка лабораторного регламента получения стерильных субстанций из биомассы дождевых червей.
ЛИТЕРАТУРА
1 Encyclopedia of cell technology: John Wiley & Sons Inc. – 2000.
2 Barile M.F. Mycoplasma and cell cultures. – Nat.Cancer Inst. Monogr., 1968. – Dec., 29. – P.201-204.
3 Barile M.F. Mycoplasma infections of cell cultures. //Isr.J.Med.Sci. – 1981. – Jul.17 (7). – P.555-562.
4 Прозоровский С.В., Раковская И.В., Вульфович Ю.В. Медицинская микоплазмология. – М.: Медицина. – 1995. – 285с.
5 Rottem S., Barile M.F. Beware of mycoplasmas. //Trends Biotechnol. – 1993. – Apr. 11(4). – P.143-191.
6 Hay R.J. Preservation and Characterisation. In: Animal cell culture. A practical approach. – 1986. - Oxford-Washington DC: IRL PRESS. – P.71-112.
7 Barile M.F., Kern J. Isolation of Mycoplasma arginini from commercial bovine sera and its implication in contaminated cell cultures. //Proc.Soc.Exp.Biol.Med. – 1971. – Nov., 138 (2). – P.432-437.
8 The Catalogue of Products for Cell Biology and Bioprocessing. GIBCO BRL. Life Technologies.
|
Статистика по сайту 
