: Новая биомиметическая добавка к бессывороточным средам

Культуры клеток широко используются в различных областях биотехнологии, начиная от фундаментальных исследований клетки и молекулярной биологии до бурно развивающихся прикладных направлений. 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. Как известно, эти условия далеко не всегда благоприятны для клеточной дифференциации, когда клеточный рост значительно ограничивается или полностью прекращается.

Культуральная среда in vitro должна создавать для клетки такие условия, в которых она находится in vivo. Только тогда она сможет существовать (переживать), пролиферировать и дифференцировать. Среди биологических жидкостей, которые применяются для культивирования клеток, сыворотка 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. Однако, наряду с достоинствами, использование сывороток для культивирования клеток имеет ряд недостатков, что побуждает исследователей и практиков искать ее заменители.

Выбор питательной среды зачастую носит эмпирический характер. Липидные добавки в бессывороточных клеточных культурах для обеспечения их растворения проходят специальную техническую обработку, но эти системы могут проявлять токсическое действие и не сохраняют природные свойства липидов. Sima Hayavi и Gavin W.Halbert из Великобритании предложили простой метод получения синтетических липопротеинов низкой плотности (сЛПНП). Это достигалось с помощью микрофлуидизации сольвентных растворов липидов в простых водных растворах. Полученное таким образом вещество обладало свойствами природных ЛПНП. Добавка сЛПНП в культуральную среду обеспечивала более высокие концентрации холестерола (важного компонента питательных сред для клеточных культур), чем добавка 10%-ной сыворотки и применяемых в практике клеточных культур липидных добавок. сЛПНП стимулировали клеточную пролиферацию линий NSO и U937 в полностью бессывороточной среде.

Наибольшая пролиферация клеток NSO наблюдалась при максимально тестируемой концентрации холестерола (0,5 мг/мл), что в 10 раз превышало концентрацию холестерола, достигаемую внесением в питательную среду 10% стандартной сыворотки. Пролиферация клеток U937 определялась вариантами состава комплексов сЛПНП-жирные кислоты. Результаты серии экспериментов указывают на то, что синтетические липопротеины низкой плотности могут функционировать в качестве липидных добавок в бессывороточных средах, доводя концентрацию холестерола до 0,5 мг/мл. Изучение клеточного поглощения сЛПНП подтверждают также, что их можно использовать для целенаправленной поставки веществ в клетки. Таким образом, синтетические липопротеины низкой плотности представляют собой новую и перспективную искусственную биомиметическую альтернативу природным липопротеинам низкой плотности множественного назначения.

Оригинал статьи (Biotechnol.Prog., 21(4), 1262-1268, 2005) можно прочитать здесь.
А.Шаланда, интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» http://www.cbio.ru/