Патент на изобретение №2160112
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КЛЕТОЧНОГО ТРАНСПЛАНТАТА ИЗ ФЕТАЛЬНЫХ ТКАНЕЙ
(57) Реферат: Изобретение относится к области медицины и касается приготовления клеточных трансплантатов. Сущность изобретения: из фетальных тканей абортивного плода 17-21 недели внутриутробного развития выделяют клетки различных органов, суспендируют, отбирают суспензии с повышенным содержанием региональных стволовых клеток, отдельные идентифицированные культуры РСК, региональные бластные клетки, обладающие повышенными миграционными свойствами, дифференцированные клетки, специализированные клетки (типа бета-клеток поджелудочной железы) и биологически активные вещества из фетальных тканей, при этом количество клеток в трансплантате (Т) от 25х104 до 10х107 жизнеспособность всех клеток, составляющих Т, не менее 80-90%, экспрессия антигенов гистосовместимости II класса не более 8-15%; спонтанная активность Ca2+/Mg2+ – зависимой эндонуклеазы не менее 0,1 условной ед.; индуцированная активность Са2+/Mg2+ -зависимой эндонуклеазы 0,3 – 9 у.е., представленность маркера CD 95 – не более 5%. Клеточный трансплантат может включать дополнения, например ростовые факторы, и/или факторы миграции, и/или специфические белки, и/или антиоксиданты и т.д. Клеточные трансплантаты, полученные из фетальных тканей предлагаемым способом, эффективны и безопасны при использовании их при лечении широкого круга заболеваний. 9 з.п.ф-лы. Изобретение относится к области медицины и касается приготовления клеточного трансплантата из фетальных тканей для лечения широкого круга заболеваний. В современной медицине отчетливо сформировалось отдельное направление, использующее тканевые и клеточные трансплантаты в терапевтических целях. Одним из научно-практических результатов этого направления является признание того, что фетальные ткани и клетки и их ассоциаты, а также биологически активные вещества из них обладают большей терапевтической эффективностью, чем зрелые ткани и дифференцированные клетки взрослого человека. Это обусловлено особыми свойствами клеток в период эмбриогенеза. Прежде всего, в клетках II триместра гестации еще не экспрессированы белки гистосовместимости I и II класса и поэтому при трансплантации они не вызывают иммунной реакции отторжения. Во-вторых, эти клетки в значительно большей степени способны использовать эволюционно более древний энергетический путь – гликолиз и в связи с этим обладают большей устойчивостью к гипоксии, чем дифференцированные клетки взрослого человека. С терапевтической точки зрения это свойство важно в случаях, связанных с лечением ишемии органов и тканей реципиента, с технологической – для создания банков клеток и их ассоциатов с глубоким замораживанием, которое влечет за собой резкое снижение концентрации кислорода. В-третьих, фетальные клетки очень пластичны и способны направленно изменять свои функции и свойства в зависимости от сигналов из окружающей среды, в том числе и от сигналов клеток реципиента. Последнее заставляет клетки мигрировать из области трансплантации в область конечной локализации и дифференцироваться в клетки соответствующей ткани. Именно это свойство высокой морфно-функциональной пластичности лежит в основе так называемой терапевтической полипатентности фетальных клеток и тканей. Наконец, фетальные клетки в большей степени, чем клетки взрослого человека, содержат ростовые факторы, факторы миграции, стадиоспецифические белки, антиоксиданты и перехватчики активных форм кислорода, адаптогены, противовоспалительные бактериостатические соединения. Таким образом, терапевтический эффект фетальных трансплантатов зависит не только от количества имплантированных фетальных тканей, клеток и их ассоциатов, но и от строгого соблюдения условий, обеспечивающих содержание в трансплантате клеток, обладающих всеми перечисленными выше уникальными свойствами. Сегодня трудно перечислить все области применения фетальных тканей, клеток или препаратов на их основе. Достаточно сказать, что уже в настоящее время ряд клиник США и Европы успешно применяют фетальные клетки и ткани дефектов метаболизма печени, системных врожденных иммунодефицитов, нарушение гемопоэза, а также для лечения пациентов с мышечной дистрофией, дегенеративными заболеваниями нервной ткани, нарушениями репродуктивной системы, костной и хрящевой тканей, кожных покровов и т.д. Применение фетальных клеток в терапевтических целях стало возможным в связи с прогрессом в молекулярной и клеточной биологии, иммунологии, генной инженерии и других, смежных с перечисленными областях науки. В настоящее время не остается сомнений в эффективности фетальных клеток человека и вопрос их широкого применения в клинической практике больше связан с по меньшей мере двумя проблемами: во-первых, с разработкой технологий обеспечения безопасности трансплантата и технологий управления его эффективностью или терапевтической полипатентностью, во-вторых, с разработкой технологий получения нозологически специфических форм трансплантата. Технической задачей настоящего изобретения является способ приготовления клеточного трансплантата с использованием биоматериалов из абортивного плода, позволяющий сохранить терапевтическую полипатентность этих биоматериалов и обеспечить безопасность метода, управляя качеством трансплантата на всех стадиях и этапах. Этот способ включает в себя подготовку трансплантата из фетальных тканей, получение суспензий для последующего получения компонентов клеточных трансплантатов и составление композиций трансплантата. Обеспечение безопасности трансплантата реализуется на основе комплексного подхода с исследованием на контаминацию донора плода, окончательной инъекционной формы трансплантата, а также с учетом условий сохранения антиканцерогенных свойств и гистосовместимости клеток трансплантата с клетками реципиента. Установлены объективные количественные критерии качества трансплантата с учетом количества клеток в трансплантате, оценки жизнеспособности всех клеток, составляющих трансплантат, экспрессии антигенов гистосовместимости II класса, спонтанной активности Ca2+/Mg2+ – зависимой эндонуклеазы, индуцированной активности Ca2+/Mg2+ – зависимой эндонуклеазы, а также представленности маркера CD 95. Для решения поставленной задачи предлагается способ приготовления клеточного трансплантата, согласно которому из фетальных тканей абортивного плода 17-21 недели внутриутробного развития весом 150-450 грамм выделяют клетки различных органов, их суспендируют, затем отбирают суспензии с повышенным содержанием региональных стволовых клеток, отдельные идентифицированные культуры региональных стволовых клеток, региональные бластные клетки, обладающие повышенными миграционными свойствами, дифференцированные клетки, специализированные клетки (типа бета-клеток поджелудочной железы) и биологически-активные вещества из фетальных тканей, при этом количество клеток в трансплантате от 25 ![]() ![]() ![]() После размораживания осуществляют контроль жизнеспособности клеток суспензии. Замороженную суспензию (по 1 ампуле из каждой партии) быстро размораживают при 60oC, отмывают физраствором для удаления среды для замораживания (центрифугирование в течение 1-2 минут при 1000 об/мин) и окрашивают витальным красителем трипановым синим по стандартной методике. Жизнеспособность клеток должна составлять не ниже 80%. Если этот показатель ниже, то такие образцы отбраковывают. При строгом соблюдении режима замораживания и последующем быстром размораживании жизнеспособность, как правило, составляет 80-95% (общая статистика 70, уровень значимости p<0,05).Изучение эмбриогенеза, особенно органогенеза, показало, что в первый триместр беременности в зародыше закладываются и формируются “в миниатюре” все органы. На стадии после 15-ой недели развития органы зародыша представлены в 35-60% региональными стволовыми клетками (РСК), которые затем в течение 6 последующих месяцев развития интенсивно делятся, превращаясь в часть органа. Теоретически идеальным трансплантатом является тот, который содержит 100% РСК. Однако простой расчет показывает, что для получения достаточного только для одной трансплантации РСК необходимо в сотни раз увеличить количество исходного абортного материала. Поэтому практически, для подготовки трансплантата, используют абортный материал более поздних чем 15 недель сроков гестации, когда количество РСК резко возрастает, применяют культивирование РСК, добавляют частично дифференцированные клетки, а также стимулируют “спящие” камбиальные РСК реципиента ростовыми факторами, цитокинами или другими биологически активными веществами, содержащимися в фетальных тканях. Таким образом, основными компонентами трансплантата являются РСК, частично дифференцированные, специализированные клетки и биологически активные вещества, стимулирующие регенерацию собственных РСК реципиента. В настоящее время уже установлено место первичной локализации РСК для разных органов и тканей. Это было сделано с применением тонких дорогостоящих методов, что затрудняет использование их в технологическом процессе при широкой практике подготовки и применения трансплантата. Предлагается к патентованию технологически более подходящий способ определения наибольшей плотности: региональных стволовых клеток. Способ заключается в том, что в образцах суспензий, полученных из областей первичной локализации РСК, определяют уровень аноптотической активности по CD 95 и наличие на поверхности этих клеток антигенов гистосовместимости II-класса HLA-DR. Опыт применения этих двух методов одновременно для определения образца суспензий с наибольшей плотностью РСК позволяет получить от 75 до 85% жизнеспособных РСК, что достаточно для дальнейшего их культивированияОбщая статистика – 87 измерений. Вариабельность по тканям от 6 до 8 измерении. Уровень значимости – p<0,05 – 0,001. Культивирование РСК проводят в специальных условиях, не позволяющих, им дифференцироваться. При выращивании клеток в недифференцирующих условиях, культура РСК может поддерживаться не более одного года. Ограничивающее условие получено нами опытным путем на основании анализа жизнеспособности 8 образцов РСК (p<0,05) Получение частично дифференцированных и специализированных клеток Если РСК поместить в условия, позволяющие ей дифференцироваться, то через примерно 3 недели можно получить специализированные клетки, практически не отличающиеся от клеток из области окончательной их локализации. При этом все они будут нести антигены гистосовместимости II-класса (HLA-DR). Такого рода клетки добавляют в трансплантат в качестве источника композиции биологически активных веществ для стимуляции собственных репаративных механизмов реципиента, поскольку они распознаются и уничтожаются иммунной системой больного, в результате чего высвобождаются эти биологически активные вещества. Опытным путем нами получено, что терапевтическая эффективность такого рода клеток резко падает после 3-5 пассажей. Ограничивающее условие получено при N =12 (p<0,05) При трансплантации с целью замещения дефектного клона клеток должны использовать частично дифференцированные клетки. Опытным путем нами получено, что терапевтическая эффективность оптимальна при экспрессии антигенов гистосовместимости II-класса не более 8-15%. Ограничивающее условие получено при N = 47 (p<0,05) Получение композиции пептидов, стимулирующих РСК реципиента Все процедуры производятся при 0oC. В максимально “мягких” условиях из ткани готовится гомогенат на дистиллированной воде и (или) изотоническом растворе хлорного калия (11,5 г на 1 литр дистиллированной воды – 15% раствор). В последнем случае гомогенат центрифугируют при 600g 10 мин и осадок из неразрушенных клеток и обрывков разрушенных клеток используют для тестирования. Далее следует этап центрифугирования при 12000g в течение 15 мин – оседают митохондрии – осадок используется так же, как и первый, т.е. как осадок 600g. Следующий этап центрифугирование постмигохондриальной надосадочной жидкости при 105000g в течение часа – получение осадка мембран эндоплазматического ретикулума. Фракции осадка, кроме осадка 600g, ресуспендируют в дистиллированной воде и (или) дополнительно могут быть “озвучены” на 3 ДН с целью солюбилизации периферического белка мембран и разрушения компонентов субклеточных структур, содержащих растворимые белки и биоактивные пептиды. Испытания фракции проводятся или в виде самой фракции как таковой или после экстракции пептидов по известным (общепринятым) методикам. Экстракты для характеристики пептидного состава подвергаются ВЭЖ хроматографии. В случае приготовления гомогената ткани на дистиллированной воде, последний готовится в максимально жестких условиях: допустимо повторное замораживание-оттаивание, дополнительное озвучивание на ультразвуковом дезинтеграторе (3 Д) при максимальной мощности и т.д. Гомогенат центрифугируется при 105000g в течение 1 часа. Во всех случаях допустим этап лиофильной сушки осадка или супернатанта с целью концентрации материала. Инъекционная форма трансплантата готовится из суспензий, полученных сразу после препарирования абортного плода, из замороженных тканевых и клеточных суспензий различных органов, из отдельных идентифицированных культур РСК, региональных бластных клеток, дифференцированных клеток, а также из композиций биологически активных веществ из фетальных тканей. Она представляет собой стерильную пробирку с мутноватой жидкостью от светло-желтого до розово-оранжевого цвета. Для получения отчетливого эффекта в тансплантате должно содержаться от 25 ![]() ![]() ![]() ![]() Предлагаемый способ приготовления трансплантата позволяет формировать банк биоматериалов, который включает: набор тканевых и клеточных суспензий различных органов, отдельные идентифицированные культуры РСК, региональные бластные клетки, обладающие повышенными миграционными свойствами, дифференцированные региональные клетки, специализированные клетки (типа бета-клеток поджелудочной железы), “эталоны” паспортизированных трансплантатов, а также композиции биологически активных веществ из фетальных тканей. Манипулирование перечисленными биоматериалами при составлении композиции трансплантата открывает перед терапевтами практически неограниченные возможности вплоть до индивидуального подбора каждому больному при составлении трансплантата подбирают те ткани и клетки, которые в наибольшей степени утратили свою функцию. Немаловажное значение при составлении трансплантата имеет учет возраста больного. При всех прочих равных условиях трансплантат для лечения более молодых пациентов должен содержать больше дифференцированных клеток и/или композицию биологически активных веществ для стимуляции собственных РСК реципиента, в то время как в трансплантате для пожилых и старых пациентов в подавляющем большинстве должны преобладать РСК. При составлении клеточного трансплантата следует ориентироваться, как на основное заболевание, так и на породившие его причины. Так, например, при ишемической болезни сердца эффективность лечения выше, если в трансплантате присутствуют не только миоциты, но и бластные клетки печени, легкого, селезенки и сосудистого эндотелия. Трансплантат, составленный для лечения рассеянного склероза, должен состоять преимущественно из клеток промежуточной области мозга, которые в наибольшей степени способны к миграции, а трансплантат для лечения анемий должен состоять из региональных гемопоэтических клеток. Клеточные трансплантаты могут быть составлены для лечения болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ, болезни крови, кроветворных органов и отдельные нарушения, вовлекающие иммунный механизм, новообразования, болезни глаз и его придаточного аппарата, болезни уха и сосцевидного отростка, системы кровообращения, органов дыхания, органов пищеварения, кожи и подкожной клетчатки, костно-мышечной системы и соединительной ткани, отдельные состояния, возникающие в перинтальном периоде, травмы, отравления.Формула изобретения
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 11.04.2006
Извещение опубликовано: 27.03.2007 БИ: 09/2007
|
||||||||||||||||||||||||||