Создание аппаратов для сравнительно недорогой наработки стволовых клеток человека стандартными методами, в количествах, достаточных для практического использования, является одной из наиболее актуальных проблем для этого направления медицины.
Для решения проблемы дороговизны наработки стволовых клеток специалисты ЗАО «Саяны» разработали модификацию газовихревого биореактора - «Личный доктор».
Клетки можно выращивать в созданной нами модификации газо-вихревого биореактора. Чтобы клетка жила и размножалась, ей нужно доставлять питание, убирать продукты метаболизма и давать дышать. Для этого раствор нужно перемешивать. А как это сделать? В мире существует два типа биореакторов - один напоминает стакан с ложкой. Перемешивание в нем осуществляют за счет движения этой «ложки».
Схема традиционного биореактора
Второй перемешивает за счет всплывающих пузырьков газа.
Для стволовых клеток оба варианта абсолютно неприемлемы - механическое воздействие мешалки или контакт с пузырьком газа для них смертельны.
Мы разработали, запатентовали за рубежом и выпускаем газо-вихревые биореакторы, в которых жидкость перемешивает воздушный вихрь. Над поверхностью реактора мы создаем небольшой торнадо, которым можем управлять и проецировать его в объем, не травмируя клетки, - в глубине реактора получается такой же торнадо, как и на поверхности.
Схема газо-вихревого биореактора
Это позволяет использовать биореакторы в том числе и для выращивания эмбриональных стволовых и аутологических стволовых клеток. В России одна из самых продвинутых в этом вопросе научных команд - команда руководителя лаборатории генетических основ клеточных технологий Института общей генетики РАН Сергея Киселева и Марии Лагарьковой. В нашем аппарате эта команда успешно провела культивирование эмбриональных стволовых клеток человека.
Были выращены эмбриональные тельца, в которых содержатся разные типы клеток. Включая так называемые плюрипотентные - то есть эмбриональные клетки, которые еще не превратились в клетки печени, селезенки и так далее.
Кроме того, была выращена на носителях мононуклеарная фракция клеток человека, выделенных из костного мозга. Сегодня терапия стволовыми клетками пока не получила массового распространения из-за отсутствия разрешений. Но я думаю, что это дело самого ближайшего будущего. И тогда встанет вопрос дешевой масштабной наработки стандартных стволовых клеток. Наши аппараты позволяют решить эту проблему.
В этом биореакторе на базе Института цитологии и генетики СО РАН д.б.н. профессором С.Л. Киселевым и к.б.н. М.А. Лагарьковой были успешно прокультивированы эмбриональные стволовые клетки человека линии hESM03 и выращены эмбриоидные тельца.
Линии эмбриональных стволовых клеток человека получают из внутренней клеточной массы предимплантационных бластоцист, невостребованных после экстракорпорального оплодотворения. Эмбриоидные тельца представляют собой переходную стадию от недифференцированных клеток, способных дать начало множеству клеточных линий, к клеткам, готовым сформировать полностью дифференцированные клетки тканей, например, нервной или мышечной.
По структуре эмбриоидные тельца похожи на двухслойный яйцевидный цилиндр 6-дневного эмбриона мыши. Это сходство в развитии биологического процесса позволяет использовать их как модельную систему для изучения ранних стадий эмбрионального развития.
Из эмбриоидных телец можно получать специализированные клетки (нейрональные, кардиомиоциты, гематопоэтические, инсулинпродуцирующие и целый ряд других) путем направленной дифференцировки, поскольку в них присутствуют стволовые клетки всех трех зародышевых листков.
Юрий Рамазанов уверяет, что биореактор превратит стволовые клетки в дешевый продукт
Насколько дешевле окажется ваша технология?
В десятки, если не в сотни раз.
В настоящее время на основе модификации газовихревого биореактора «Личный доктор» разрабатывается программно-аппаратный комплекс для размножения и поддержания недифференцированных стволовых клеток.
Это позволит решить проблему стандартной наработки стволовых клеток человека в необходимых для практического применения количествах.
См. также: 
Роботизированная установка компании Hamilton.
Обсудить на форуме
