Способ получения микроинкапсулированных бета-клеток поджелудочной железы

(51) 12 3/24 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОИНКАПСУЛИРОВАННЫХ БЕТА-КЛЕТОК ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ(57) Изобретение относится к клеточной биотехнологии и может быть использовано для получения клеток, включенных в микрокапсулы, с целью защиты их от иммуннокомпетентных клеток организма при трансплантации клеток больным с диабетом 1 типа. Сущность изобретения способ получения микроинкапсулированных бета-клеток поджелудочной железы в альгинат-бариевые капсулы с диаметром 40070 мкм и не содержащих в структуре полилизин. Приинкубации микроинкапсулированных бета-клеток клеточный нарост на поверхности отмечается у 0,5-1 микрокапсул.(72) Мамадалиев Сейдигапбар Мамадалиевич Наханов Азиз Куралбаевич Битов Нурзат Тынышбекович(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Научно-исследовательский институт проблем биологической безопасности Республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения Национальный центр биотехнологии Республики Казахстан Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан,21798 Изобретение относится к клеточной биотехнологии и представляет собой способ получения клеток, включенных в микрокапсулы с целью защиты их от иммуннокомпетентных клеток организма. Изобретение направлено на решение задачи получения микрокапсул, содержащих только специфичные бета-клетки поджелудочной железы и обладающих сниженной способностью клеточного нароста на наружной поверхности капсул при трансплантации. Известен способ микроинкапсуляции островков Лангерганса поджелудочной железы. Способ заключается в выделении и культивировании островковых клеток поджелудочной железы и затем в смешивании островков с 1,6 и 3,3 растворами альгината. Эту смесь экструдируют в раствор, содержащий ионы хлорида кальция и/или хлорида бария, где происходит гелификация капель альгинат-островков(образование капсул). Полученные капсулы с ионами кальция обрабатывают полилизином и покрывают вторым слоем 0,1 раствора альгината. Затем капсулы обрабатывают хелатирующими агентами (цитратом натрия) для растворения внутреннего альгинатного ядра (см. - . .,.,. ., . .,. .-/ 2001, . 50 . 1698-1705). К недостаткам известного способа относится снижение прочности капсул при обработке хелатирующими агентами и увеличенный нарост на наружной поверхности микрокапсул при трансплантации за счет использования полилизина. Прочность капсул играет важную роль при биосовместимости микрокапсул, так как нарушение правильной сферической формы капсул приводит к повышенному прикреплению клеток организма на наружной поверхности капсул, что в свою очередь приводит к закупорке пор (отверстий) микрокапсул и недостаточному поступлению кислорода и питательных веществ в клетки. Кроме того, наличие полилизина в структуре капсул стимулирует процессы нароста клеток на наружной поверхности капсул. Микрокапсулы, полученные этим способом,имеют крупные размеры (700-1000 мкм в диаметре),причем в каждой капсуле содержится 1 или 2 островка поджелудочной железы и поэтому необходимо вводить большое количество микрокапсул для должного эффекта при трансплантации. Задачей изобретения,относящего к микроинкапсулированию бета-клеток, является получение микрокапсул с изолированными бетаклетками, не содержащих в структуре капсул полилизина и имеющих размеры 40070 мкм в диаметре. Поставленная задача решается тем, что при получении материала, содержащего бета-клетки поджелудочной железы для микроинкапсуляции, используют поджелудочную железу новорожденных крольчат, при этом бета-клетки изолируют из островков поджелудочной железы обработкой 0,25 раствором трипсина. Полученные бета-клетки культивируют для элиминации антигенпрезентирующих клеток в питательной среде 1640, содержащей 10 фетальной сыворотки КРС,при 37 С в атмосфере, содержащей 5 СО 2. После образования монослоя собирают клеточную суспензию, которую смешивают с 1,5 раствором альгинат натрия в физиологическом растворе и экструдируют в раствор, содержащий 20 мМ хлорида бария, 115 мМ хлорида натрия и 5 мМ гистидина. Экструзию смеси альгинат-клетки в раствор хлорида бария производят с помощью устройства для получения микрокапсул, которое представляет собой две полые трубки, вставленные одна в другую. Во внутреннюю трубку (1) соединенную с иглой диаметром 28 подается смесь альгината и клеток (2) с помощью перистальтического насоса (3) со скоростью 0,2 мл в минуту. На наружную трубку(4) подается стерильный воздух, что достигается прохождением его через мембранные фильтры (5) с размером пор 0,22 мкм. Воздух, подаваемый компрессором (6) с давлением 7 , срывает капли с кончика иглы,тем самым предотвращая образование больших капель, и направляет их в сосуд (7) с раствором хлорида бария. Полученные таким образом микрокапсулы несколько раз промывают в физиологическом растворе и помещают в питательную среду с добавлением 10 фетальной сыворотки КРС и инкубируют при 37 С. Бета-клетки поджелудочной железы,заключенные в микрокапсулы,сохраняют жизнеспособность и функциональную активность. При стимуляции повышенными концентрациями глюкозы активизируется инсулин-продуцирующая способность бета-клеток в микрокапсулах. При этом в ростовой среде с микрокапсулами определяется инсулин в соответствии с количеством бета-клеток. Трансплантация микроинкапсулированных бетаклеток в брюшную полость животных в течение 3-4 недель приводила к незначительному наросту клеток на поверхность у 0,1-1 микрокапсул. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения микроинкапсулированных бета-клеток поджелудочной железы, включающий обработку отростковых клеток альгинатом,хлоридом бария, отличающийся тем, что проводят обработку бета-клеток, выделенных из отростков поджелудочной железы новорожденных крольчат и полученные микрокапсулы в диаметре имеют размеры 40070 мкм. Фиг. - Устройство для получения микрокапсул