RU2492472C2 - Method of determining biological activity of substance - Google Patents

Method of determining biological activity of substance Download PDF

Info

Publication number
RU2492472C2
RU2492472C2 RU2009133972/15A RU2009133972A RU2492472C2 RU 2492472 C2 RU2492472 C2 RU 2492472C2 RU 2009133972/15 A RU2009133972/15 A RU 2009133972/15A RU 2009133972 A RU2009133972 A RU 2009133972A RU 2492472 C2 RU2492472 C2 RU 2492472C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cells
biological activity
culture
substance
determining
Prior art date
Application number
RU2009133972/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009133972A (en
Inventor
Альберт Анатольевич Ризванов
Наталья Львовна Блатт
Ильнур Ильдусович Салафутдинов
Айгуль Касыймовна Шафигуллина
Фикреттин Шахин
Мехмет Эмир Ялвач
Палоташ Андраш
Андрей Павлович Киясов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) Федеральный Университет" (ФГАОУ ВПО КФУ)
государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО Казанский ГМУ Минздрава России)
Альберт Анатольевич Ризванов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) Федеральный Университет" (ФГАОУ ВПО КФУ), государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО Казанский ГМУ Минздрава России), Альберт Анатольевич Ризванов filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) Федеральный Университет" (ФГАОУ ВПО КФУ)
Priority to RU2009133972/15A priority Critical patent/RU2492472C2/en
Publication of RU2009133972A publication Critical patent/RU2009133972A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2492472C2 publication Critical patent/RU2492472C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: cells are isolated from human or animal biological tissues, labeling is carried out using a fluorescent dye, co-culturing is carried out with the diseased cells, the test substance is added to co-culture, the biological activity of the test substance is determined analysing the viability of a certain cell population in the co-culture of healthy and diseased cells according to increase or reduce the percentage of dead cells.
EFFECT: increasing the reliability of the result of determining the biological activity of substances and enlarging the area of application of methods of determining the biological activity of substances.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области биологии, медицины, ветеринарии и может быть использовано для проведения исследования биологической активности веществ в биологии, медицине и ветеринарии.The invention relates to the field of biology, medicine, veterinary medicine and can be used to study the biological activity of substances in biology, medicine and veterinary medicine.

Известен способ (1] определения биологической активности вещества. Недостатком способа является существенная ограниченность области применения. Причиной ограниченности является использование в качестве тестирующего только одного вида клеточного материала - длительной культуры костного мозга. Эта ограниченность не позволяет выполнить комплексное определение биологической активности вещества на клетках животных и человека, например раковых клетках. Кроме того, использование только одного типа клеточного тестирующего материала принципиально не позволяет моделировать взаимодействие здоровых и раковых клеток, которое происходит в организме больного животного или человека.The known method (1] for determining the biological activity of a substance. The disadvantage of this method is the significant limitation of the scope. The reason for the limitation is the use of only one type of cellular material as a test material - long-term bone marrow culture. This limitation does not allow a comprehensive determination of the biological activity of the substance on animal cells and human, such as cancer cells, and the use of only one type of cellular test material cipally does not allow simulating the interaction of healthy and cancer cells that occurs in the body of a sick animal or person.

Известен способ [2] определения биологической активности вещества. Недостатком способа является использование двух идентичных клеточных линий, отличающихся по активности только одного гена. Способ не позволяет моделировать процессы взаимодействия пораженной заболеванием клетки со здоровыми клетками организма, которые отличаются по характеру экспрессии множества генов, в результате чего клетки существенно отличаются по своей физиологии и, соответственно, воздействию на окружающие их клетки.A known method [2] for determining the biological activity of a substance. The disadvantage of this method is the use of two identical cell lines that differ in the activity of only one gene. The method does not allow to simulate the processes of interaction of a diseased cell with healthy cells of the body, which differ in the nature of expression of many genes, as a result of which the cells differ significantly in their physiology and, accordingly, in the effect on the surrounding cells.

Наиболее близким по существу предполагаемого изобретения, прототипом, является известный способ определения биологической активности вещества [3]. Недостатком прототипа является существенная ограниченность применения. Способ [3] не позволяет проводить исследование биологической активности вещества на клеточных культурах, которые моделируют взаимодействие различных клеточных популяций в организме. Таким образом, с помощью способа [3] нельзя предсказать результат взаимодействия различных здоровых клеток организма с пораженными заболеванием клетками на биологическую активность тестируемого вещества на каждую клеточную популяцию, например раковых клеток.The closest to the essence of the alleged invention, the prototype, is a known method for determining the biological activity of a substance [3]. The disadvantage of the prototype is a significant limited application. The method [3] does not allow the study of the biological activity of a substance in cell cultures that model the interaction of various cell populations in the body. Thus, using the method [3], one cannot predict the result of the interaction of various healthy cells of the body with diseased cells on the biological activity of the test substance for each cell population, for example, cancer cells.

Целью предполагаемого изобретения является повышение достоверности результата определения биологической активности веществ и расширение области применения способов определения биологической активности веществ.The aim of the proposed invention is to increase the reliability of the determination of the biological activity of substances and expand the scope of methods for determining the biological activity of substances.

Цели достигают тем, что выделяют клетки из биологических тканей человека или животных, проводят мечение культур клеток. Мечение выполняют с использованием флюоресцентаого красителя. Меченые культуры клеток совместно ко-культивируют с немеченными пораженными заболеванием клетками. К ко-культуре добавляют исследуемое вещество, осуществляют анализ жизнеспособности определенной популяции клеток в ко-культуре, по результатам анализа определяют биологическую активность исследуемого вещества по отношению к определенной клеточной популяции в ко-культуре здоровых и пораженных заболеванием клеток. Определение биологической активности применяют для выявления противораковых свойств исследуемого вещества по отношению к определенной клеточной популяции в ко-культуре здоровых и пораженных заболеванием клеток.The goals are achieved by isolating cells from biological tissues of humans or animals, and labeling cell cultures. Labeling is performed using a fluorescent dye. Labeled cell cultures are co-cultured with unlabeled disease-affected cells. The test substance is added to the co-culture, the viability of a specific population of cells in the co-culture is analyzed, and the biological activity of the test substance in relation to a specific cell population in the co-culture of healthy and diseased cells is determined from the analysis. The determination of biological activity is used to detect the anticancer properties of the test substance in relation to a specific cell population in a co-culture of healthy and diseased cells.

Сущность предполагаемого изобретения иллюстрирует пример осуществления. предлагаемого способа для оценки биологической активности, в частности цитотоксичности (клеточной токсичности) вещества. Под определением ВЕЩЕСТВО подразумеваются любые субстанции, например материалы, препараты, их компоненты естественного и искусственного происхождения. Осуществление способа производят последовательно, например, в три этапа.The essence of the alleged invention illustrates an example implementation. the proposed method for evaluating the biological activity, in particular the cytotoxicity (cellular toxicity) of a substance. The definition of SUBSTANCE means any substances, for example, materials, preparations, their components of natural and artificial origin. The implementation of the method is carried out sequentially, for example, in three stages.

Первый этапFirst step

Выбирают биологические ткани, подвергаемые действию испытываемого на биологическую активность вещества, из которых (биологических тканей) выделают и метят испытуемые клетки.Biological tissues are selected that are exposed to the test substance on the biological activity, from which (biological tissues) test cells are isolated and labeled.

Выделение клеток осуществляют известными способами, например из зачатков зубов человека. Для этого пульпу зуба измельчают, например, стерильным хирургическим скальпелем. Измельченную ткань помещают в емкость для культивирования клеток, например в лунку культурального планшета, и инкубируют в среде DMEM (фирма-производитель красителей - Sigma, Великобритания) с добавлением 10% телячьей эмбриональной сыворотки, при температуре 37°C, во влажной атмосфере, содержащей 5% СО2. Через 1…2 недели наблюдается рост клеток вокруг кусочков зубной ткани. Данные клетки анализируют с использованием стандартных методов проточной цитофлюорометрии [4] для определения их принадлежности к искомым мезенхимальным стволовым клеткам (далее по тексту - МСК).Isolation of cells is carried out by known methods, for example, from the rudiments of human teeth. For this, the pulp of the tooth is ground, for example, with a sterile surgical scalpel. The crushed tissue is placed in a cell culture container, for example, in a well of a culture plate, and incubated in DMEM medium (dye manufacturer Sigma, UK) with the addition of 10% calf fetal serum, at a temperature of 37 ° C, in a humid atmosphere containing 5 % CO 2 . After 1 ... 2 weeks, cell growth is observed around pieces of dental tissue. These cells are analyzed using standard flow cytofluorometry methods [4] to determine their affiliation with the desired mesenchymal stem cells (hereinafter referred to as MSCs).

Мечение культур клеток осуществляют известным способом, например с использованием флюоресцентных in vitro красителей [5]. Для осуществления предлагаемого способа используют, например, две клеточные культуры:Labeling of cell cultures is carried out in a known manner, for example using fluorescent in vitro dyes [5]. For the implementation of the proposed method using, for example, two cell cultures:

1) мезенхимальные стволовые клетки человека (полученные вышеупомянутым путем);1) human mesenchymal stem cells (obtained by the above method);

2) раковые клетки нейробластомы линии SH-SY5Y.2) cancer cells of the neuroblastoma line SH-SY5Y.

Клетки, например МСК, метят флюоресцентным красителем РКН67 зеленого спектра свечения (фирма-производитель красителей - Sigma, Великобритания). Для этого клетки переводят в суспензию, например, с помощью обработки ферментом трипсин в растворе Версена (фирма-производитель красителей - Sigma, Великобритания). Клетки перемешивают пипетированием и переносят в другую, чистую, пробирку. К клеточной суспензии добавляют культуральную среду DMEM. Клетки осаждают на дне пробирки центрифугированием, например - в течение 5 мин при 1400 об/мин на центрифуге LMC-3000 (фирма-производитель BioSan, Латвия). Клеточный осадок ресуспензируют в буферном растворе «Diluent С» [5], после чего к клеточной суспензии добавляют краситель РКН67, разведенный в буферном растворе «Diluent С». Клеточную суспензию перемешивают пипетированием и инкубируют 5 минут при комнатной температуре, например - при 20…25°C. Процесс мечения клеток останавливают добавлением 1 мл телячьей эмбриональной сыворотки и культуральной среды, например DMEM с добавлением 10% телячьей эмбриональной сыворотки. Клетки осаждают на дне пробирки центрифугированием, например - в течение 10 мин при 1400 об/мин на центрифуге LMC-3000 (фирма-производитель BioSan, Латвия). Клеточный осадок повторно ресуспензирутот в питательной среде, например в питательной среде DMEM с добавлением 10% телячьей эмбриональной сыворотки. Клетки осаждают на дне пробирки центрифугированием, например - в течение 5 мин при 1400 об/мин на центрифуге LMC-3000 (фирма-производитель BioSan, Латвия). Клетки ресуспензируют, например - в питательной среде DMEM с добавлением 10% телячьей эмбриональной сыворотки. Затем проводят оценку количества, концентрации и жизнеспособности клеток, например - окраской трипановым синим и подсчетом окрашенных (мертвых) и неокрашенных (живых) клеток в камере Горяева. Таким путем завершают получение меченой клеточной культуры и приступают ко второму этапу.Cells, for example, MSCs, are labeled with a fluorescent dye RKH67 of the green luminescence spectrum (dye manufacturer Sigma, Great Britain). For this, cells are transferred into suspension, for example, by treatment with trypsin enzyme in Versen's solution (dye manufacturer Sigma, Great Britain). Cells are mixed by pipetting and transferred to another clean tube. The DMEM culture medium is added to the cell suspension. Cells are pelleted at the bottom of the tube by centrifugation, for example, for 5 min at 1400 rpm on a LMC-3000 centrifuge (manufacturer BioSan, Latvia). The cell pellet is resuspended in Diluent C buffer solution [5], after which RKH67 dye diluted in Diluent C buffer solution is added to the cell suspension. The cell suspension is mixed by pipetting and incubated for 5 minutes at room temperature, for example, at 20 ... 25 ° C. The cell labeling process is stopped by adding 1 ml of calf fetal serum and culture medium, for example DMEM with the addition of 10% calf fetal serum. Cells are pelleted at the bottom of the tube by centrifugation, for example, for 10 min at 1400 rpm on a LMC-3000 centrifuge (manufacturer BioSan, Latvia). The cell pellet is resuspended in a culture medium, for example in a DMEM culture medium supplemented with 10% calf fetal serum. Cells are pelleted at the bottom of the tube by centrifugation, for example, for 5 min at 1400 rpm on a LMC-3000 centrifuge (manufacturer BioSan, Latvia). Cells are resuspended, for example, in DMEM culture medium supplemented with 10% calf fetal serum. Then, the number, concentration and viability of the cells are evaluated, for example, by trypan blue staining and counting stained (dead) and unpainted (living) cells in the Goryaev’s chamber. In this way, the preparation of the labeled cell culture is completed and the second step is started.

Второй этапSecond phase

Клетки МСК, меченые, например РКН67, и немеченые клетки SH-SY5Y в оптимальном соотношении, например в соотношении 1:1, вносят в лунки культурального планшета и приступают к совместному культивированию (далее по тексту ко-культивирование). Ко-культуры выращивают на культуральной среде, например DMEM с добавлением 10% телячьей эмбриональной сыворотки при температуре 37°C во влажной атмосфере, содержащей 5% СО2. При культивировании раковые клетки SH-SY5Y образуют самоорганизующиеся структуры, напоминающие метастазы опухолей в тканях организма. Таким путем завершают получение ко-культуры клеток для определения биологической активности исследуемого вещества и выполняют третий этап.MSC cells labeled, for example PKH67, and unlabeled SH-SY5Y cells in the optimal ratio, for example, in a 1: 1 ratio, are introduced into the wells of the culture plate and begin co-cultivation (hereinafter, co-cultivation). Co-cultures are grown on a culture medium, for example DMEM with the addition of 10% calf fetal serum at a temperature of 37 ° C in a humid atmosphere containing 5% CO 2 . During cultivation, SH-SY5Y cancer cells form self-organizing structures resembling tumor metastases in body tissues. In this way, the co-culture of the cells is completed to determine the biological activity of the test substance and the third stage is performed.

Третий этапThird stage

Биологическую активность вещества определяют на основании жизнеспособности клеточных популяций в ко-культуре. Берут вещество, биологическую активность которого по отношению к одной из клеточной популяций требуется определить, например пероксид водорода. Пероксид водорода добавляют до конечной концентрации 100…500 мкМ и ко-культуру инкубируют 20 часов в культуральной среде DMEM с добавлением 10% телячьей эмбриональной сыворотки, при температуре 37°C, во влажной атмосфере, содержащей 5% СО2. Биологическую активность исследуемого вещества определяют, например, с помощью проточной флуоресцентной цитометрии [4], например с окраской пропидием иодида. Этот способ определения биологической активности основан на способности пропидия иодида окрашивать ядра только мертвых клеток (красная флюоресценция). Каждая культура клеток состоит из живых и определенного процента мертвых клеток (умирающих в силу естественных причин). Применение окрашивания пропидием иодида позволяет определить процент мертвых клеток в культуре. Увеличение или снижение процента мертвых клеток свидетельствует о понижении или увеличении жизнеспособности клеточной культуры, что соответственно является следствием биологической активности исследуемого вещества.The biological activity of a substance is determined based on the viability of cell populations in co-culture. A substance is taken whose biological activity in relation to one of the cell populations needs to be determined, for example, hydrogen peroxide. Hydrogen peroxide is added to a final concentration of 100 ... 500 μM and the co-culture is incubated for 20 hours in a DMEM culture medium supplemented with 10% calf fetal serum, at a temperature of 37 ° C, in a humid atmosphere containing 5% CO 2 . The biological activity of the test substance is determined, for example, using flow fluorescence cytometry [4], for example, with propidium iodide staining. This method of determining biological activity is based on the ability of propidium iodide to stain the nuclei of only dead cells (red fluorescence). Each cell culture consists of living cells and a certain percentage of dead cells (dying due to natural causes). The use of propidium iodide staining allows you to determine the percentage of dead cells in culture. An increase or decrease in the percentage of dead cells indicates a decrease or increase in the viability of the cell culture, which is accordingly a consequence of the biological activity of the test substance.

Приведенный для примера способ с использованием проточный цитометрии позволяет проводить подсчет отдельных клеток, имеющих различные спектры флюоресценции. Определение жизнеспособности клеток меченой популяции проводят по формуле:An example method using flow cytometry allows the counting of individual cells having different fluorescence spectra. Determination of the viability of the cells of the labeled population is carried out according to the formula:

Ж=100 - (K1×100/K2), гдеW = 100 - (K 1 × 100 / K 2 ), where

Ж - процент жизнеспособных клеток;W - percentage of viable cells;

K1 - количество (численность) клеток, меченых зеленым флюоресцентным красителем РКН67 и красным флюоресцентным красителем пропидиум иодидом;K 1 - the number (number) of cells labeled with green fluorescent dye RKH67 and red fluorescent dye propidium iodide;

K2 - количество (численность) клеток, меченых зеленым флюоресцентным красителем РКН67.K 2 - the number (number) of cells labeled with a green fluorescent dye RKH67.

Анализ жизнеспособности клеток не меченой популяции осуществляется по аналогичной формуле, в которой значения K1 и K2 соответствуют аналогичным параметрам клеток, не меченых зеленым флюоресцентным красителем РКН67.An analysis of cell viability of an unlabeled population is carried out according to a similar formula in which the values of K 1 and K 2 correspond to similar parameters of cells not labeled with the green fluorescent dye RKH67.

Результат определения биологической активности исследуемого вещества - перикиси водорода H2O2 - иллюстрирует Фиг., отражающий анализ жизнеспособности клеток МСК и SH-SY5Y в ко-культуре при добавлении Н2О2. Клетки МСК мечены зеленым красителем РКН67. Клетки SH-SY5Y не меченые. Ось Х - FL3-Height - уровень красной флюоресценции пропидия иодида. Ось У - FL1-Height - уровень зеленой флюоресценции красителя РКН67. Разметочная сетка нанесена для разделения клеточных популяций. Левый нижний угол - жизнеспособные клетки SH-SY5Y; левый верхний угол - жизнеспособные клетки МСК; правый нижний угол - мертвые клетки SH-SY5Y; правый верхний угол - мертвые клетки МСК.The result of determining the biological activity of the test substance - hydrogen peroxide H 2 O 2 - is illustrated in Fig., Reflecting the analysis of cell viability of MSCs and SH-SY5Y in co-culture with the addition of H 2 O 2 . MSC cells are labeled with a green stain RKH67. SH-SY5Y cells are not labeled. X axis - FL3-Height - level of red fluorescence of propidium iodide. Y axis - FL1-Height - level of green fluorescence of RKN67 dye. A marking grid is applied to separate cell populations. Lower left corner - viable SH-SY5Y cells; upper left corner - viable MSC cells; bottom right corner - dead cells SH-SY5Y; upper right corner - dead MSC cells.

Проводя сравнение не подверженного воздействию исследуемого препарата контрольного образца с опытными образцами, подвергшимися воздействию исследуемого вещества в различных концентрациях, в условиях культивирования клеток в виде чистых отдельных культур или в виде ко-культуры делают заключение о влиянии исследуемого препарата на биологические функции определенной клеточной популяции.Comparing the control sample not exposed to the test drug with the experimental samples exposed to the test substance in various concentrations, under the conditions of cell cultivation in the form of pure separate cultures or in the form of a co-culture, a conclusion is drawn on the effect of the test drug on the biological functions of a particular cell population.

Таким образом, пример показывает достижимость цели изобретения - определение цитотоксичности (частный случай биологической активности) вещества к определенной клеточной популяции (SH-SY5Y) в ко-культуре (МСК+раковые клетки SH-SY5Y).Thus, the example shows the attainability of the purpose of the invention is the determination of cytotoxicity (a special case of biological activity) of a substance to a specific cell population (SH-SY5Y) in co-culture (MSC + cancer cells SH-SY5Y).

Предлагаемый способ применяют, кроме показанного в примере, и для иных клеточных популяций в ко-культуре, например для определения биологической активности исследуемого вещества на пораженные заболеванием клетки, например раковые. Для этого процедуру мечения и определения жизнеспособности меченых клеток проводят с раковыми клетками с использованием способа, описанного выше для МСК.The proposed method is used, in addition to the one shown in the example, for other cell populations in co-culture, for example, to determine the biological activity of the test substance in cells affected by a disease, for example cancer cells. For this, the procedure for labeling and determining the viability of labeled cells is carried out with cancer cells using the method described above for MSCs.

Описанный способ определения биологической активности вещества, основанный на ко-культивироваяии здоровых и пораженных заболеванием клеток, обладает преимуществом перед известными способами. Предлагаемый способ позволяет определить биологическую активность вещества по отношению к определенной, заранее выбранной, клеточной популяции, например к раковым и/или стволовым клеткам. Использование в качестве объекта тестирования ко-культуры здоровых и пораженных заболеванием клеток позволяет повысить достоверность определения биологической активности путем моделирования межклеточных взаимодействий, например условий, в которых раковые клетки находятся в тканях организма.The described method for determining the biological activity of a substance, based on the co-cultivation of healthy and diseased cells, has an advantage over known methods. The proposed method allows to determine the biological activity of a substance with respect to a specific, pre-selected, cell population, for example, cancer and / or stem cells. The use of healthy and diseased cells as an object of co-culture testing allows to increase the reliability of determining biological activity by modeling intercellular interactions, for example, the conditions under which cancer cells are located in the tissues of the body.

Моделирование процесса взаимодействия потенциально-лекарственного вещества с клетками биологических тканей, например больного пациента, вне организма пациента позволяет существенно повысить результативность поиска и применения оптимального, наиболее подходящего в конкретной ситуации лекарственного препарата. Например, таким моделированием удается выявить препарат, обладающий низкой цитотоксичностью по отношению к здоровым клеткам и обладающий высокой цитотоксичностью к пораженным заболеванием клеткам, например обладающий противораковым эффектом.Modeling the process of interaction of a potential drug substance with cells of biological tissues, for example, a sick patient, outside the patient's body can significantly increase the effectiveness of the search and use of the optimal drug that is most suitable in a particular situation. For example, by such a simulation it is possible to identify a drug that has low cytotoxicity to healthy cells and has high cytotoxicity to diseased cells, for example, has an anti-cancer effect.

Такой подбор наиболее эффективного лечебного препарата до максимально возможного повышает результативность лечебного процесса.This selection of the most effective therapeutic drug to the maximum possible increases the effectiveness of the treatment process.

Общепринятое использование для определения биологической активности вещества отдельных чистых культур клеток не позволяет проводить точную оценку терапевтических параметров, так как при тесном взаимодействии здоровые и пораженные заболеванием клетки могут изменять физиологический статус соседних клеток, меняя их чувствительность к лекарственным препаратам. Предлагаемый способ, в отличие от общепринятых, позволяет моделировать физиологические взаимодействия здоровых и пораженных заболеванием клеток вне организма, в культуре клеток, что недостижимо при применении прототипа.The common use for the determination of the biological activity of the substance of individual pure cell cultures does not allow an accurate assessment of therapeutic parameters, since with close interaction healthy and diseased cells can alter the physiological status of neighboring cells, changing their sensitivity to drugs. The proposed method, in contrast to the conventional, allows you to simulate the physiological interactions of healthy and diseased cells outside the body, in cell culture, which is unattainable when using the prototype.

Проведенные ранее эксперименты показали, что клетки, выделяемые из зачатков зубов человека по описанному в примере способу, аналогичны мезенхимным стволовым клеткам (МСК) (6). Известно, что помимо зачатков зубов, МСК выделяют из костного мозга, жировой ткани, хрящей, пуповины и пуповинной крови, плаценты, пульпы зубов и других тканей человека и животных (7, 8). Эти клетки обладают схожими свойствами, такими как иммунофенотип, и способностью к дифференцировке в остеогенном, хондрогенном и адипогенном направлении. Таким образом, приведенный пример осуществления предлагаемого способа не ограничивает применение иных (по сравнению с приведенными в примере) культур клеток, а также способов мечения клеточных популяций и способов определения биологического эффекта исследуемого вещества на здоровые и раковые клетки.Previous experiments showed that cells isolated from the rudiments of human teeth according to the method described in the example are similar to mesenchymal stem cells (MSCs) (6). It is known that in addition to the germ of teeth, MSCs are isolated from bone marrow, adipose tissue, cartilage, umbilical cord and umbilical cord blood, placenta, pulp of teeth and other tissues of humans and animals (7, 8). These cells have similar properties, such as immunophenotype, and the ability to differentiate in osteogenic, chondrogenic and adipogenic directions. Thus, the example of the implementation of the proposed method does not limit the use of other (compared to the examples) cell cultures, as well as methods for labeling cell populations and methods for determining the biological effect of the test substance on healthy and cancer cells.

Приведенный пример применения предполагаемого изобретения показывает его полезность для исследования биологической активности лекарственных препаратов в медицине. Применение предлагаемого способа особо полезно при разработке in vitro тест-систем повышенной эффективности для поиска (скрининга) новых веществ, обладающих лекарственным действием.The given example of the application of the proposed invention shows its usefulness for studying the biological activity of drugs in medicine. The application of the proposed method is especially useful in the development of in vitro test systems of increased efficiency for the search (screening) of new substances with a medicinal effect.

Предлагаемое изобретение удовлетворяет критериям новизны, так как при определении уровня техники не обнаружено средство, которому присущи признаки, идентичные (то есть совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) всем признакам, перечисленным в формуле изобретения, включая характеристику назначения.The present invention satisfies the criteria of novelty, since when determining the level of technology, no means have been found that have characteristics that are identical (that is, matching the functions performed by them and the form in which these signs are performed) to all the signs listed in the claims, including the purpose of the application.

Предлагаемый способ имеет изобретательский уровень, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками данного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат.The proposed method has an inventive step, because it has not been identified technical solutions having features that match the distinguishing features of this invention, and the popularity of the influence of distinctive features on the specified technical result is not established.

Заявленное техническое решение применимо в промышленном поиске биологически активных веществ, обладающих определенными терапевтическими, лекарственными, свойствами, и применять выявленный таким путем биологически активный препарат в деятельности организаций здравоохранения, например для лечения онкологических заболеваний, посредством использования известных стандартных технических устройств и оборудования. Это соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям.The claimed technical solution is applicable in the industrial search for biologically active substances with certain therapeutic, medicinal, properties, and apply the biologically active drug identified in this way in the activities of health organizations, for example, for the treatment of cancer, using well-known standard technical devices and equipment. This meets the criterion of "industrial applicability" presented to the invention.

Использованные источникиUsed sources

1. Способ определения биологической активности вещества для доклинических испытаний. Заявка RU 2002113711.1. A method for determining the biological activity of a substance for preclinical trials. Application RU 2002113711.

2. Targeted methods of drug screening using co-culture methods. US Patent 6518035.2. Targeted methods of drug screening using co-culture methods. US Patent 6518035.

3. Method of Testing the Safety and Efficacy of a Drug. US Patent 20070172814.3. Method of Testing the Safety and Efficacy of a Drug. US Patent 20070172814.

4. Dean PN, Hoffman RA. Overview of flow cytometry instrumentation. Curr Protoc Cytom. 2007 Jan; Chapter 1:Unit1.1.4. Dean PN, Hoffman RA. Overview of flow cytometry instrumentation. Curr Protoc Cytom. 2007 Jan; Chapter 1: Unit1.1.

5. Stable cell membrane labelling. Horan PK, Slezak SE. Nature. 1989 July 13; 340(6229): 167-8.5. Stable cell membrane labelling. Horan PK, Slezak SE. Nature. 1989 July 13; 340 (6229): 167-8.

6. Isolation and characterization of stem cells derived from human third molar tooth germs of young adults: implications in neo-vascularization, osteo-, adipo- and neuro-genesis. Yalvac ME, Ramazanoglu M, Rizvanov AA, Sahin F, Bayrak OF, Salli U, Palotas A, Kose GT. Phannacogenomics J. 2010 Apr; 10(2): 105-13.6. Isolation and characterization of stem cells derived from human third molar tooth germs of young adults: implications in neo-vascularization, osteo-, adipo- and neuro-genesis. Yalvac ME, Ramazanoglu M, Rizvanov AA, Sahin F, Bayrak OF, Salli U, Palotas A, Kose GT. Phannacogenomics J. 2010 Apr; 10 (2): 105-13.

7. Tamok, A., Ulrich, H. and Bocsi, J. Phenotypes of stem cells from diverse origin // Cytometry A. - 2010. - 1: Vol.77. - p.6-10.7. Tamok, A., Ulrich, H. and Bocsi, J. Phenotypes of stem cells from diverse origin // Cytometry A. - 2010 .-- 1: Vol. 77. - p.6-10.

8. Webster RA, Blaber SP, Herbert BR, Wilkins MR, Vesey G. The role of mesenchymal stem cells in veterinary therapeutics - a review. N Z Vet J. 2012 Sep; 60(5):265-72.8. Webster RA, Blaber SP, Herbert BR, Wilkins MR, Vesey G. The role of mesenchymal stem cells in veterinary therapeutics - a review. N Z Vet J. 2012 Sep; 60 (5): 265-72.

Claims (2)

1. Способ определения биологической активности вещества заключается в том, что выделяют клетки из биологических тканей человека или животных, проводят мечение с использованием флюоресцентного красителя, ко-культивируют с пораженными заболеванием клетками, к ко-культуре добавляют исследуемое вещество, определяют биологическую активность исследуемого вещества анализируя жизнеспособность определенной клеточной популяции в ко-культуре здоровых и пораженных заболеванием клеток по увеличению или снижению процента мертвых клеток.1. A method for determining the biological activity of a substance is that cells are isolated from biological tissues of humans or animals, they are labeled with a fluorescent dye, co-cultured with diseased cells, the test substance is added to the co-culture, and the biological activity of the test substance is determined by analyzing the viability of a particular cell population in a co-culture of healthy and diseased cells by increasing or decreasing the percentage of dead cells. 2. Способ определения биологической активности по п.1 применяют для выявления противораковых свойств исследуемого вещества по отношению к определенной клеточной популяции в ко-культуре здоровых и пораженных заболеванием клеток. 2. The method for determining the biological activity according to claim 1 is used to detect the anticancer properties of the test substance in relation to a specific cell population in a co-culture of healthy and diseased cells.
RU2009133972/15A 2009-09-11 2009-09-11 Method of determining biological activity of substance RU2492472C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009133972/15A RU2492472C2 (en) 2009-09-11 2009-09-11 Method of determining biological activity of substance

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009133972/15A RU2492472C2 (en) 2009-09-11 2009-09-11 Method of determining biological activity of substance

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009133972A RU2009133972A (en) 2011-03-20
RU2492472C2 true RU2492472C2 (en) 2013-09-10

Family

ID=44053386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009133972/15A RU2492472C2 (en) 2009-09-11 2009-09-11 Method of determining biological activity of substance

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2492472C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2008680C1 (en) * 1992-04-14 1994-02-28 Валентина Васильевна Банкова Method of assay of substance biological activity
RU2176390C1 (en) * 2000-07-05 2001-11-27 Колмогоров Анатолий Борисович Procedure determining biological activity of substance

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2008680C1 (en) * 1992-04-14 1994-02-28 Валентина Васильевна Банкова Method of assay of substance biological activity
RU2176390C1 (en) * 2000-07-05 2001-11-27 Колмогоров Анатолий Борисович Procedure determining biological activity of substance

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Николаенко М.Н. Синтез и исследование биологической активности производных 2-аминопропан-1,3-диола. Автореферат диссертации, 2007. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009133972A (en) 2011-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2283022T3 (en) PRECISE METHODS OF EFFECTIVENESS TESTING FOR ACTIVE AGENTS INCLUDING CHEMOTHERAPEUTIC AGENTS.
Unal et al. Micro and nano-scale technologies for cell mechanics
CN109432127A (en) Application of the mescenchymal stem cell excretion body in the pharmaceutical preparation that preparation promotees hair regeneration
US20140154735A1 (en) Tumour cell and tissue culture
Tiburcy et al. Collagen-based engineered heart muscle
CN112771151B (en) Organoids prepared using carriers for cell culture and drug toxicity evaluation methods using the same
ES2920374T3 (en) skin model
CN106811409A (en) Multiple organ tumor-targeting drug test platform and its application based on micro-fluidic chip
Baregamian et al. Engineering functional 3-dimensional patient-derived endocrine organoids for broad multiplatform applications
CN108823159A (en) The influence for the excretion body that PDGF-BB discharges mescenchymal stem cell
CN104271167B (en) Method for preparing artificial tooth primordium in vitro and artificial tooth primordium obtained therefrom
Jastrzebska et al. Analysis of the efficiency of photodynamic therapy using a microsystem for mono-, co-and mixed cultures
Liu et al. Isolation of primary human liver cells from normal and nonalcoholic steatohepatitis livers
US20220145265A1 (en) In vitro equine model systems and their integration into horse-on-a-chip platform
Piasek et al. Building up skin models for numerous applications—From two-Dimensional (2D) monoculture to three-Dimensional (3D) multiculture
Templeton et al. Methods for culturing human femur tissue explants to study breast cancer cell colonization of the metastatic niche
RU2492472C2 (en) Method of determining biological activity of substance
Bharti et al. Synergies in stem cell research: integrating technologies, strategies, and bionanomaterial innovations
JP2010181391A (en) Identifying method of animal cell
CN107340277A (en) A kind of synthetic method and the application of DNA silver nanoclusters and its cell in-situ
CN113846061A (en) Culture medium for colon cancer organoid and application thereof
US10859565B2 (en) High throughput 3D assay for immune cell and drug homing, migration and tumor cytotoxicity
Mestre et al. 3D-printed drug testing platform based on a 3D model of aged human skeletal muscle
CN117645973A (en) New application of ascorbic acid and MYH9 protein
WO2025022162A1 (en) Ex vivo cellular model system comprising heterogenous cells from human lung tumor for the evaluation of drug cytotoxicity in vitro and method thereof