Подопытные клетки

Interfax-Russia.ru – Научный комплекс, самостоятельно выращивающий живые клетки и анализирующий их после воздействия лекарств, появился в Дальневосточном федеральном университете.

Лабораторный комплекс для роботизированного культивирования живых клеток и их анализа методами автоматизированной прижизненной микроскопии появился в школе биомедицины Дальневосточного федерального университета (ДВФУ). Его стоимость составила около 200 млн рублей.

"Этот комплекс научного оборудования нацелен на то, чтобы создать центр по разработке новых лекарств и медицинских технологий, базирующихся на клеточных технологиях", - сообщил Interfax-Russia.ru заведующий лабораторией биомедицинских клеточных технологий школы биомедицины ДВФУ, руководитель образовательной программы "Медицинская биохимия" Вадим Кумейко.

По словам ученого, основу комплекса составляют три системы, каждая из которых выполняет свою конкретную функцию. Собранные воедино они не имеют аналогов в мире.

Так, к примеру, за выращивание живых клеток отвечает роботизированная система автоматического культивирования клеток Compact Select британской фирмы TAP Biosystems.

"Робот позволяет круглые сутки выращивать живые клетки в питательных средах и поддерживать их. Он способен одновременно работать с 50 видами клеток — оценивать их количество и пересеивать при необходимости. Чтобы выполнять эту работу вручную, необходим большой штат высококлассных сотрудников", - рассказал специалист.

Как пояснил ученый, полученные клетки могут быть использованы для создания и тестирования новых лекарственных препаратов, новых биосовместимых материалов для имплантации, а также новых медицинских технологий. Кроме того, по словам специалиста, прибор может обслуживать и уже лицензированные технологии клеточной терапии.

"Например, он может наращивать биомассу для спасения людей при обширных ожогах - из небольшого количества клеток (биопсийного материала) пациента можно вырастить для него новую кожу", - сказал Кумейко.

Однако, как подчеркнул заведующий лабораторией, несмотря на обширные возможности нового оборудования, прежде всего, его основная задача – обеспечить выполнение научных проектов и разработок школы биомедицины.

"Всего в мире подобных приборов около 50, но специальных, более расширенной комплектации, подходящих как для научных, так и для клинических исследований – всего 5. Причем в России прибор такого класса пока есть только в нашем университете", - сказал собеседник Interfax-Russia.ru.

Вторая часть лабораторного комплекса - интеллектуальная система автоматического наблюдения и анализа клеток (Cell IQ) немецкой компании CM Technologies позволяет тестировать на выращенной биомассе новые лекарства и медицинские технологии.

"Этот прибор позволяет анализировать клетки, выращенные предыдущим роботом. Причем устройство способно автоматически следить за судьбой каждой клетки, например, после того, как в нее были добавлены какие-то вещества (потенциальные лекарства). Для этого у него есть специальная система распознавания образа, так называемая технология машинного зрения", - пояснил Вадим Кумейко.

Так, проанализировав тот или иной сегмент, при помощи графика или даже видеоролика система показывает, сколько клеток и какие их виды умерли или, напротив, размножились под воздействием определенного препарата.

"Она это делает автоматически, тем самым позволяя избежать так называемого человеческого фактора при анализе", - отметил ученый.

Третий же прибор, входящий в состав научного комплекса, - система глубокого оптического имиджинга биоматериалов от японской компании Olympus Optical - позволяет тестировать потенциальные новые лекарства и биоматериалы не только на клетках, но и на живых животных.

"Этот прибор единственный в своем роде, такого в мире больше нет нигде. Его специально спроектировали по заказу школы биомедицины нашего университета. Система позволяет изучать поведение клеток, судьбу отдельных молекул и клеточных рецепторов и даже заглянуть в ткани живого организма", - сообщил ученый.

Причем, по словам Кумейко, такое вмешательство не будет иметь для клеток или лабораторных животных никаких негативных последствий. Напротив, во время исследования система даже защитит последних от возможных отрицательных воздействий окружающей среды.

"В то время как животное будет находиться на теплом подогреваемом столе, который не даст ему охладиться в состоянии наркоза и заболеть, специальные лазеры и объективы позволят достаточно глубоко заглянуть ему в структуры мозга и наблюдать, как, например, протекает инсульт, и как при этом действует вещество, которое может стать от него потенциальным лекарством, или же как при травме мозга после имплантации биосовместимого композитного материала будет происходить регенерация клеток и восстановление нервных связей", - пояснил собеседник Interfax-Russia.ru.

Внешне третья часть научного комплекса представляет собой несколько объединенных между собой микроскопов, имеющих дополнительные устройства для поддержания температуры, контроля состава воздуха, в котором находятся клетки или лабораторное животное, а также систему лазеров, которые способны визуализировать воздействие того или иного процесса на клетку или организм.

"Традиционные исследования биологических процессов у людей и лабораторных животных, такие как рентген, ультразвуковая диагностика, компьютерная или магниторезонансная томография, не позволяют спуститься до уровня отдельных клеток. С их помощью можно увидеть какую-то новую структуру, пятнышко, новообразование, но что это на самом деле останется только предполагать. А эта установка позволяет увидеть не только отдельные клетки, но даже отдельные молекулы", - добавил заведующий лабораторией биомедицинских клеточных технологий.

Более того, по словам ученого, установка позволить пронаблюдать на клетке действие конкретного лекарственного препарата.

"Все лекарства, которые мы используем, действуют по принципу молекулярной мишени - то есть они присоединяются к каким-то местам на клетке и запускают в ней определенные механизмы. С помощью этой системы можно увидеть этот процесс воочию. Это позволит понять действие нового лекарственного средства", - подчеркнул биолог.

А наблюдать за поведением живых клеток с помощью нового научного комплекса смогут не только состоявшиеся ученые, но и студенты вуза, в том числе первокурсники. Обучаясь новым специальностям, они как можно раньше вовлекаются в научные проекты, работают на современном оборудовании и постигают азы профессии в медицинском центре ДВФУ. Как считают в вузе, это позволяет "разбудить" у ребят интерес к будущей профессии и подготовить специалистов, способных разрабатывать новые технологии диагностики и лечения.

Обозреватель Наталья Пономарева

Присоединяйтесь к Interfax-Russia в "Twitter‘е", "Вконтакте" и на "Facebook".