RU2511395C2 - Предшественник искусственной почки и способ его получения - Google Patents

Предшественник искусственной почки и способ его получения Download PDF

Info

Publication number
RU2511395C2
RU2511395C2 RU2011103549/10A RU2011103549A RU2511395C2 RU 2511395 C2 RU2511395 C2 RU 2511395C2 RU 2011103549/10 A RU2011103549/10 A RU 2011103549/10A RU 2011103549 A RU2011103549 A RU 2011103549A RU 2511395 C2 RU2511395 C2 RU 2511395C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metanephros
artificial kidney
precursor
human
mesenchymal stem
Prior art date
Application number
RU2011103549/10A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011103549A (ru
Inventor
Еидзи КОБАЯСИ
Такаси ЙОКОО
Коутаро КАИ
Original Assignee
Оцука Фармасьютикал Фэктори, Инк.
Дзити Медикал Юниверсити
Дзе Дзикеи Юниверсити
Токио Вимен'С Медикал Юниверсити
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 Оцука Фармасьютикал Фэктори, Инк., Дзити Медикал Юниверсити, Дзе Дзикеи Юниверсити, Токио Вимен'С Медикал Юниверсити filed Critical Оцука Фармасьютикал Фэктори, Инк.
Publication of RU2011103549A publication Critical patent/RU2011103549A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2511395C2 publication Critical patent/RU2511395C2/ru

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P13/00—Drugs for disorders of the urinary system
    • A61P13/12—Drugs for disorders of the urinary system of the kidneys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602—Vertebrate cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0697—Artificial constructs associating cells of different lineages, e.g. tissue equivalents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/04—Hollow or tubular parts of organs, e.g. bladders, tracheae, bronchi or bile ducts
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12—Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/22—Urine; Urinary tract, e.g. kidney or bladder; Intraglomerular mesangial cells; Renal mesenchymal cells; Adrenal gland
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/38—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix containing added animal cells
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/54—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06—Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602—Vertebrate cells
    • C12N5/0684—Cells of the urinary tract or kidneys
    • C12N5/0686—Kidney cells
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00—Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12—Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2502/00—Coculture with; Conditioned medium produced by
    • C12N2502/02—Coculture with; Conditioned medium produced by embryonic cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2506/00—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells
    • C12N2506/13—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from connective tissue cells, from mesenchymal cells
    • C12N2506/1346—Differentiation of animal cells from one lineage to another; Differentiation of pluripotent cells from connective tissue cells, from mesenchymal cells from mesenchymal stem cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2523/00—Culture process characterised by temperature

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области медицины, тканевых технологий и биотехнологии. Предложен предшественник искусственной почки, содержащий не относящийся к человеку метанефрос млекопитающего, выделенный из живого организма, при этом метанефрос подвергался операциям замораживания и размораживания вне живого организма, и он содержит мезенхимные стволовые клетки млекопитающего, перенесенные из живого организма (за исключением мезенхимных стволовых клеток из человеческого эмбриона), и также предложен способ его получения. Изобретение может быть использовано в трансплантологии. 2 н. и 4 з. п. ф-лы, 1 пр.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Данное изобретение относится к предшественнику искусственной почки и способу его получения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Почки являются основным органом, получающим эритропоэтин; сниженное получение эритропоэтина, сопровождающее почечную недостаточность, вызывает почечную анемию в качестве осложнения.
В последнее время в качестве терапевтических методов нового поколения для лечения почечной анемии были предложены методы, в которых посредством регенеративной медицинской технологии получают искусственную почку или ее предшественника, обладающие возможностью продуцирования эритропоэтина, после чего они трансплантируются больным почечной анемией. Например, в Патентном документе 1 излагается способ получения предшественника эритропоэтин-продуцирующего органоида (искусственной почки), предусматривающий этапы трансплантации изолированной мезенхимной стволовой клетки, полученной из эмбриона млекопитающего, находящегося в беременном млекопитающем-носителе, или из эмбриона, выделенного из беременного млекопитающего-носителя, посредством чего индуцируется дифференцировка мезенхимной стволовой клетки, при этом местом, в которое мезенхимная стволовая клетка должна быть трансплантирована, является нефрогенная область эмбриона, и время трансплантации соответствует стадии, на которой иммунная система носителя все еще является иммунологически толерантной.
Однако в данном способе существует проблема сложности процесса, поскольку существует необходимость в сборе околоплодной жидкости у беременного млекопитающего непосредственно перед трансплантацией предшественника искусственной почки пациенту, а также в подтверждении биологической безопасности предшественника. Кроме того, мезенхимные стволовые клетки должны быть инъецированы в соответствующую область эмбриона, которая может стать почкой в будущем; данная операция требует высокой квалификации. Кроме того, поскольку мезенхимные стволовые клетки должны быть инъецированы в эмбрион в то время, когда иммунная система носителя находится в состоянии иммунной толерантности, то гибкость схемы лечения в целом является низкой. В данном способе трудно получить функционального предшественника искусственной почки, если не выполняется культивирование эмбриона целиком; при этом возникает риск загрязнения в процессе культивирования, и является необходимым проведение сложного процесса очистки после культивирования.
Следовательно, существует потребность в разработке способа получения предшественника искусственной почки, в котором 1) биологическая безопасность предшественника искусственной почки может быть легко протестирована до трансплантации пациенту, 2) операция является простой, 3) может быть обеспечена гибкость всего графика лечения и 4) не требуется проведения операции культивирования.
(Документы известного уровня техники)
(Патентный документ)
Патентный документ 1: WO 2008/004598
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая задача
Задачей настоящего изобретения является предоставление способа получения предшественника искусственной почки, в котором 1) биологическая безопасность предшественника искусственной почки может быть легко протестирована до трансплантации пациенту, 2) операция является простой, 3) может быть обеспечена гибкость всего графика лечения и 4) не требуется проведения операции культивирования.
Решение задачи
Изобретатели настоящего изобретения провели широкомасштабные исследования для решения описанной выше задачи; в результате изобретатели обнаружили, что вышеописанные задачи могут быть решены посредством использования предшественника искусственной почки, полученного путем замораживания и размораживания метанефроса, выделенного из эмбриона, и переноса извлеченных у пациента мезенхимных стволовых клеток в размороженный метанефрос, и разработали настоящее изобретение.
Таким образом, настоящее изобретение относится к следующим элементам.
(1) Предшественник искусственной почки, содержащий не относящийся к человеку метанефрос млекопитающего, выделенный из живого организма, при этом метанефрос подвергался операциям замораживания и размораживания вне живого организма, и он содержит мезенхимные стволовые клетки млекопитающего, перенесенные из живого организма.
(2) Предшественник искусственной почки, описанный в (1), где метанефрос принадлежит эмбриону млекопитающего на стадии, когда экспрессия MHC еще не установилась.
(3) Предшественник искусственной почки, описанный в (1), где предшественник может приобретать потенциал для получения эритропоэтина после трансплантации в сальник млекопитающего.
(4) Способ получения предшественника искусственной почки, предусматривающий этапы:
(I) замораживания метанефроса млекопитающего, выделенного из живого организма;
(II) размораживания замороженного метанефроса млекопитающего; и
(III) переноса мезенхимных стволовых клеток млекопитающего в метанефрос вне живого организма до замораживания (I) или после размораживания (II).
(5) Способ, описанный в (4), в котором метанефрос, используемый в (I), представляет собой метанефрос, выделенный из эмбриона млекопитающего на стадии, когда экспрессия MHC еще не установилась.
(6) Способ, описанный в (4), в котором предшественник искусственной почки может приобретать потенциал для получения эритропоэтина после трансплантации в сальник млекопитающего.
Эффект изобретения
С использованием способа по настоящему изобретению, биологическая безопасность предшественника искусственной почки может быть легко протестирована до трансплантации. С использованием способа по настоящему изобретению можно получить предшественник искусственной почки посредством простых операций. При использовании способа по настоящему изобретению разрабатываемый график лечения может быть гибким, поскольку предшественник искусственной почки может получаться с необходимыми временными интервалами посредством использования хранящегося в замороженном виде метанефроса. Кроме того, поскольку способ по настоящему изобретению в основном устраняет потребность в операции культивирования, то он не включает в себя риск загрязнения и не требует сложного процесса очистки после культивирования.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В настоящем изобретении представлен предшественник искусственной почки, содержащий метанефрос млекопитающего, выделенный из живого организма, при этом метанефрос подвергался операциям замораживания и размораживания вне живого организма, и он содержит мезенхимные стволовые клетки млекопитающего, перенесенные из живого организма.
В настоящем изобретении «искусственная почка» относится к клеточной структуре, но не к единственной клетке, имеющей потенциал для получения эритропоэтина, являющегося функцией, которой почки обладают в природе. «Искусственная почка» в настоящем изобретении может не обладать функцией фильтрации отходов и воды в крови и выделяемой моче. Каждая клетка искусственной почки контактирует с другими клетками в трех измерениях, за исключением своей поверхности, при этом смежные клетки обмениваются информацией через межклеточное соединение, и может обладать потенциалом для регуляции получения эритропоэтина.
«Предшественник» относится к ткани, которая превращается в искусственную почку при помещении в живой организм. Несмотря на то что «предшественник» обладает факторами, необходимыми для потенциального получения эритропоэтина и регуляции получения, он находится в состоянии, в котором потенциалы для получения эритропоэтина и регуляции получения не активизируются из-за фактора окружающей среды. Предшественник искусственной почки обладает способностью приобретения потенциала для получения эритропоэтина после трансплантации в сальник млекопитающего.
«Потенциал для регуляции получения эритропоэтина» означает способность к получению больших объемов эритропоэтина (объема, требующегося для уменьшения интенсивности анемии) в моменты времени, в которые организму реципиента (пациента) требуется больший объем эритропоэтина, чем в нормальном состоянии (в случае анемии и т.п.), и получению объема эритропоэтина, требующегося для сохранения нормального состояния организма в моменты времени, в которые реципиент (пациент) находится в нормальном состоянии (интенсивность анемии была уменьшена и т.п.). То есть искусственная почка по настоящему изобретению обладает преимуществами относительно обычных клеток, получающих эритропоэтин, состоящими в том, что она способна получать объем эритропоэтина, требующийся для реципиента (пациента), и способна получать эритропоэтин непрерывно в течение длительного периода времени с помощью извлечения необходимых питательных веществ из кровеносных сосудов сальника.
В настоящем изобретении «метанефрос» относится к области, соответствующей возникновению почек в эмбрионе млекопитающего. Метанефрос, используемый в настоящем изобретении, предпочтительно является таким, что бластные клетки почки находятся в состоянии прорастания до начала развития. Метанефрос расположен вокруг области прорастания зачатка мочеточника в эмбрионе млекопитающего, конкретнее, между сомитом и боковой пластинкой. Метанефрос предпочтительно представляет собой метанефрогенную мезодерму.
В качестве примеров млекопитающих, из которых получается метанефрос, можно упомянуть лабораторных животных, таких как грызуны, например мыши, крысы, хомяки и морские свинки, а также кролики; домашних животных, таких как свиньи, коровы, козы, лошади, овцы и норки; животных-компаньонов, таких как собаки и кошки; приматов, таких как люди, обезьяны, макаки-резус, мартышки, орангутаны и шимпанзе и т.п. Предпочтительными млекопитающими являются крыса и свинья.
Метанефрос выделяется из эмбриона млекопитающего вне живого организма. В качестве эмбриона подходит для использования эмбрион, в котором экспрессия MHC (главного комплекса тканевой совместимости) еще не выражена. Посредством использования метанефроса на этой стадии можно избежать иммунных реакций, сопровождающих трансплантацию предшественника искусственной почки реципиенту. Если эмбрион берется у не относящегося к приматам млекопитающего, то является предпочтительным, чтобы метанефрос выделялся на стадии до появления экзогенного антигена (углеводный антиген, такой как α-Gal). Например, в экспериментах с крысами используется эмбрион в диапазоне обычно от E (день эмбриональной стадии) 9 до 16, предпочтительно от E10 до 15, предпочтительнее от E11 до 14. Эмбрион на аналогичных стадиях также подходит для использования в случае других млекопитающих. Однако предшествующие или последующие стадии также могут быть использованы в случае выбора соответствующих условий. Выделение метанефроса из эмбриона может выполняться с использованием стереомикроскопа и т.п.
Операция замораживания метанефроса выполняется в жидкости для криоконсервации, обычно используемой для замораживания ткани или клеток млекопитающих. Жидкость для криоконсервации содержит криоконсервант, такой как DMSO, глицерин и т.п. Концентрация криоконсерванта обычно находится в диапазоне от 5 до 30% по массе, предпочтительно от 10 до 20% по массе. Консервирующая жидкость может содержать сыворотку. Концентрация сыворотки находится в диапазоне от 5 до 50% по массе, предпочтительно от 10 до 30% по массе. В качестве предпочтительных жидкостей-криоконсервантов могут быть упомянуты раствор ET-KYOTO, содержащий DMSO и FCS, CELLBANKER (зарегистрированный торговый знак) и т.п.
Посредством замораживания метанефроса можно подавить иммунные реакции, возникающие при трансплантации предшественника искусственной почки реципиенту (пациенту).
Замороженный метанефрос может храниться в замороженном состоянии практически бессрочно и может быть использован по мере необходимости после размораживания и возвращения в активное состояние. Температура в течение криоконсервации обычно составляет от -80 до -200°C, предпочтительно -196°C (в жидком азоте). Поскольку предшественник искусственной почки может получаться в необходимые интервалы времени благодаря криоконсервации метанефроса, то разрабатываемый график лечения может быть гибким.
Замороженный метанефрос подвергается операции размораживания в физиологической культуральной среде в соответствии с обычным методом. Метод размораживания не ограничивается; например, при использовании замораживающей трубы, плавающей в терморегулируемой ванне при 37°C, замороженный метанефрос размораживается посредством добавления к нему физиологической культуральной среды по каплям. В целях исключения загрязнения криоконсервационной жидкости предпочтительно промывание размороженного метанефроса физиологической культуральной жидкостью.
Метанефрос, используемый в предшественнике искусственной почки по настоящему изобретению, содержит мезенхимные стволовые клетки млекопитающего, перенесенные из живого организма.
«Мезенхимные стволовые клетки» в широком смысле означают популяцию стволовых клеток, которые пролиферируют в недифференцированном состоянии, и могут дифференцироваться во все или некоторые клетки из остеобластов, хондробластов, липобластов и т.п. или в их клетки-предшественники. Мезенхимные стволовые клетки, используемые в настоящем изобретении, обладают потенциалом для дифференцировки в клетки почек, получающие эритропоэтин.
В качестве примеров млекопитающих, из которых извлекаются мезенхимные стволовые клетки, можно упомянуть лабораторных животных, таких как грызуны, например мыши, крысы, хомяки и морские свинки, а также кролики; домашних животных, таких как свиньи, коровы, козы, лошади, овцы и норки; животных-компаньонов, таких как собаки и кошки; приматов, таких как люди, обезьяны, макаки-резус, мартышки, орангутаны и шимпанзе и т.п. Предпочтительными млекопитающими являются крыса и человек.
Млекопитающее, из которого извлекаются мезенхимные стволовые клетки, предпочтительно принадлежит к тому же виду животных, что и реципиент, которому предполагается провести трансплантацию предшественника искусственной почки из настоящего изобретения. Наиболее предпочтительно, чтобы использовались собственные мезенхимные стволовые клетки реципиента.
Мезенхимные стволовые клетки могут быть получены из жидкости костного мозга, периферической крови, пуповинной крови и т.п. млекопитающего обычным общеизвестным способом. Например, человеческие мезенхимные стволовые клетки могут быть выделены через культивацию и пассирование кровообразующих стволовых клеток и им подобных, полученных путем аспирации костного мозга (Journal of Autoimmunity, 30 (2008) 163-171).
Мезенхимные стволовые клетки, выделенные из живого организма, также могут выращиваться in vitro с сохранением их потенциала дифференцирования посредством использования адгезионной культуры в соответствующей среде. Мезенхимные стволовые клетки, выращенные in vitro таким способом, также попадают в рамки настоящего изобретения. В качестве среды может использоваться, например, DMEM, EMEM, RPMI-1640, F-12, α-MEM, питательная среда MSC (Bio Whittaker) и т.п. Температура культивирования обычно находится в диапазоне примерно от 30 до 40°C и предпочтительно составляет около 37°C. Концентрация CO2 обычно находится в диапазоне от около 1 до 10% и предпочтительно составляет около 5%. Влажность обычно находится в диапазоне от около 70 до 100%, предпочтительно от около 95 до 100%. В целях поддержания высокого потенциала дифференцировки является предпочтительным, чтобы культивирование не продолжалось более чем от 2 до 5 пассажей или более.
Перенос мезенхимных стволовых клеток в метанефрос выполняется до замораживания или после размораживания метанефроса. Например, мезенхимные стволовые клетки инъецируются в метанефрос посредством микропипетки и т.д. под стереомикроскопом. Необходимое количество перенесенных клеток определяется на основании размера метанефроса и т.п.; обычно инъецируется от около 104 до 106 (например, 5×104) мезенхимных стволовых клеток на один метанефрос крысы.
Несмотря на то что для переноса могут быть использованы мезенхимные стволовые клетки, растворенные в физиологической культуральной среде, мезенхимные стволовые клетки, заключенные в гель, содержащий внеклеточный матричный компонент (ламинин, коллаген типа IV, энтактин, гепарансульфатный протеогликан, Matrigel (зарегистрированный торговый знак) и т.п.), являются подходящими для использования с точки зрения предотвращения утечки внутриклеточной жидкости во время парацентеза после криоконсервации.
Размер предшественника искусственной почки по настоящему изобретению не обязательно должен быть близок к размеру почки, являющейся эритропоэтин-продуцирующим органом; достаточным является размер от 1/50 до 1/10 размера целой почки.
Предшественник искусственной почки из настоящего изобретения может получаться посредством выполнения следующего процесса:
(I) замораживания метанефроса млекопитающего, выделенного из живого организма;
(II) размораживания замороженного метанефроса млекопитающего; и
(III) переноса мезенхимных стволовых клеток млекопитающего в метанефрос вне живого организма до замораживания (I) или после размораживания (II).
Определения соответствующих терминов и подробности операций соответствуют описанным выше.
Несмотря на то что предшественник искусственной почки по настоящему изобретению, полученный посредством вышеописанного процесса, может подвергаться культуре органа, является предпочтительным, чтобы культура органа не выполнялась, поскольку отсутствует риск загрязнения, и сложный процесс очистки после культивирования не является необходимым. Преимущества предшественника искусственной почки из настоящего изобретения состоят в том, что он способен приобретать адекватные потенциалы для получения эритропоэтина и регуляции получения после трансплантации в млекопитающее, не подвергаясь такому процессу, как культура органа. Культура органа может выполняться путем помещения предшественника искусственной почки на фильтр, добавления соответствующей среды к планшету под ним и установки планшета в инкубатор.
При трансплантации предшественника искусственной почки из настоящего изобретения в живой организм млекопитающего-реципиента предшественник пересаживается в тело реципиента и мезенхимные стволовые клетки, содержащиеся в предшественнике, пролиферируют и дифференцируются в клетки почек, получающие эритропоэтин. В результате предшественник искусственной почки дифференцируется в искусственную почку, обладающую потенциалами для получения эритропоэтина и регуляции получения и которая теперь способна получать эритропоэтин в живом организме непрерывно в течение длительного периода времени с помощью извлечения необходимых питательных веществ из кровеносных сосудов. Следовательно, предшественник искусственной почки из настоящего изобретения является полезным для лечения связанных с эритропоэтином заболеваний. Связанные с эритропоэтином заболевания млекопитающих могут лечиться путем трансплантации предшественника искусственной почки из настоящего изобретения млекопитающему.
В настоящем изобретении «связанное с эритропоэтином заболевание» - это заболевание, ассоциированное с сокращением объема получаемого эритропоэтина, включая анемии, связанные с почечной недостаточностью, диабетами, язвами, раками, инфекциями, диализом, хирургией или химиотерапией. В частности, в случае анемии по причине почечной недостаточности эритропоэтин не может получаться из-за прогрессирующего разрушения почечной паренхимы и функции печени, в результате чего концентрация эритропоэтина в кровотоке не возрастает; это является основной проблемой.
В качестве примеров млекопитающих-реципиентов можно упомянуть лабораторных животных, таких как грызуны, например мыши, крысы, хомяки и морские свинки, а также кролики; домашних животных, таких как свиньи, коровы, козы, лошади, овцы и норки; животных-компаньонов, таких как собаки и кошки; приматов, таких как люди, обезьяны, макаки-резус, мартышки, орангутаны и шимпанзе и т.п. Предпочтительными млекопитающими являются крыса и человек.
Несмотря на то что способ трансплантации предшественника искусственной почки по настоящему изобретению в млекопитающее отдельно не ограничивается, поскольку предшественник может пересаживаться в тело реципиента и приобретать потенциалы для получения эритропоэтина и регуляции получения, предшественник искусственной почки предпочтительно трансплантируется в сальник млекопитающего-реципиента. Трансплантация в сальник может быть выполнена посредством обычной хирургической процедуры; например, может быть упомянут способ, включающий в себя взятие ткани, предназначенной для трансплантации, острыми щипцами, создание небольшого надреза на поверхности жировой ткани в сальнике с помощью наконечника щипцов и внедрение ткани в надрез. Предшественник искусственной почки из настоящего изобретения также может трансплантироваться в сальник посредством эндоскопа.
Доза предшественника искусственной почки по настоящему изобретению варьируется в зависимости от объекта введения, целевого заболевания, симптомов и т.п.; обычно предшественник искусственной почки, приготовленный из свиного метанефроса, трансплантируется взрослому пациенту-человеку, больному почечной анемией (предполагаемая масса тела 60 кг), при этом удобно трансплантировать около 10 метанефросов за одну хирургическую операцию и увеличивать количество метанефросов шаг за шагом, в случае необходимости отслеживая тяжесть анемии у пациента. В случае других животных может быть трансплантировано количество, рассчитанное на 60 кг массы тела.
Настоящее изобретение ниже описывается конкретнее посредством приведенного примера, которым, однако, изобретение никоим образом не ограничивается.
Пример
Метанефросы были выделены из эмбрионов крысы на 14 дне беременности и были подвергнуты криоконсервации в ET-Kyoto+10% DMSO+20% FCS. Диаметры составляли около 2 мм.
После криоконсервации в течение 2 дней замороженные метанефросы были разморожены. Мезенхимные стволовые клетки крысы были заключены в Matrigel и инъецированы в метанефросы в количестве 1×104 клеток на метанефрос. После этого метанефросы были трансплантированы в сальник изогенных крыс.
Через семь дней после трансплантации выросшие метанефросы были выделены из крыс, подвергавшихся трансплантации метанефроса. Количество животных, получивших трансплантаты метанефроса, составило 2, в каждой из которых выросло соответственно три и шесть из семи метанефросов. Метанефросы выросли до диаметра от 6 до 8 мм. Получение эритропоэтина в выросших предшественниках искусственной почки было подтверждено таким же методом, который был описан в Transplantation VOL85, №11, June 15 2008, то есть иммунным окрашиванием и генетическим анализом клеток, получающих эритропоэтин.
Промышленная применимость
С использованием способа настоящего изобретения биологическая безопасность предшественника искусственной почки может быть легко протестирована до трансплантации. С использованием способа настоящего изобретения можно получить предшественник искусственной почки посредством простых операций. При использовании способа настоящего изобретения разрабатываемый график лечения может быть гибким, поскольку предшественник искусственной почки может получаться с необходимыми временными интервалами посредством использования хранящегося в замороженном виде метанефроса. Кроме того, поскольку способ настоящего изобретения в основном устраняет потребность в операции культивирования, то он не включает в себя риск загрязнения и не требует сложного процесса очистки после культивирования.
Данная заявка основывается на заявке на патент № 2008-173935, поданной в Японии (дата подачи: 2 июля 2008 г.), содержание которое включено в настоящий документ посредством данной ссылки.

Claims (6)

1. Предшественник искусственной почки для трансплантации, содержащий не относящийся к человеку метанефрос млекопитающего, выделенный из живого организма, при этом не относящийся к человеку метанефрос млекопитающего подвергался операциям замораживания и размораживания вне живого организма, и он содержит мезенхимные стволовые клетки млекопитающего (за исключением мезенхимных стволовых клеток из человеческого эмбриона), перенесенные из живого организма.
2. Предшественник искусственной почки по п.1, где не относящийся к человеку метанефрос млекопитающего принадлежит эмбриону млекопитающего, не относящегося к человеку, на стадии, когда экспрессия главного комплекса тканевой совместимости еще не установилась.
3. Предшественник искусственной почки по п.1, где предшественник может приобретать потенциал для получения эритропоэтина после трансплантации в сальник млекопитающего.
4. Способ получения предшественника искусственной почки по п.1, предусматривающий этапы:
(I) выделение метанефроса из млекопитающего, не относящегося к человеку;
(II) замораживания метанефроса млекопитающего, не относящегося к человеку, выделенного из живого организма;
(III) размораживания замороженного метанефроса млекопитающего, не относящегося к человеку; и
(IV) переноса мезенхимных стволовых клеток млекопитающего (за исключением мезенхимных стволовых клеток из человеческого эмбриона) в метанефрос, не относящийся к человеку, вне живого организма до замораживания (II) или после размораживания (III).
5. Способ по п.4, в котором метанефрос, не относящийся к человеку, используемый в (II), представляет собой метанефрос, выделенный из эмбриона млекопитающего, не относящегося к человеку, на стадии, когда экспрессия главного комплекса тканевой совместимости еще не установилась.
6. Способ по п.4, в котором предшественник искусственной почки может приобретать потенциал для продуцирования эритропоэтина после трансплантации в сальник млекопитающего.
RU2011103549/10A 2008-07-02 2009-07-02 Предшественник искусственной почки и способ его получения RU2511395C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008173935 2008-07-02
JP2008-173935 2008-07-02
PCT/JP2009/062098 WO2010001951A1 (ja) 2008-07-02 2009-07-02 人工腎臓前駆体およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011103549A RU2011103549A (ru) 2012-08-10
RU2511395C2 true RU2511395C2 (ru) 2014-04-10

Family

ID=41466042

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011103549/10A RU2511395C2 (ru) 2008-07-02 2009-07-02 Предшественник искусственной почки и способ его получения

Country Status (13)

Country Link
US (2) US20110104656A1 (ru)
EP (1) EP2298866A4 (ru)
JP (1) JP5388138B2 (ru)
KR (1) KR20110043580A (ru)
CN (1) CN102105581B (ru)
AU (1) AU2009266761A1 (ru)
CA (1) CA2729765A1 (ru)
HK (1) HK1159171A1 (ru)
IL (1) IL210227A0 (ru)
NZ (1) NZ590122A (ru)
RU (1) RU2511395C2 (ru)
TW (1) TWI389696B (ru)
WO (1) WO2010001951A1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6185902B2 (ja) * 2014-12-18 2017-08-23 オートリブ ディベロップメント エービー カーテンエアバッグ装置
JP6220991B2 (ja) * 2014-12-19 2017-10-25 バイオス株式会社 移植材料
WO2018003451A1 (ja) 2016-06-29 2018-01-04 隆 横尾 腎臓の製造方法
JP6814211B2 (ja) * 2016-06-29 2021-01-13 隆 横尾 腎臓の製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002061053A1 (en) * 2001-01-31 2002-08-08 The General Hospital Corporation Renal stem cells and uses thereof
RU2214280C2 (ru) * 1997-10-03 2003-10-20 Ииссум Рисерч Дивелопмент Компани оф Дзе Хебрю Юниверсити оф Иерусалим Способы и компоненты индукции опухоль-специфической цитотоксичности
US20040235161A1 (en) * 2001-05-17 2004-11-25 Yasuhiko Tabata Artificial kidney having function of metabolizing protein and method of constructing the same
WO2006117889A1 (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Stemcell Institute Inc. 移植用臓器の調製方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5217860A (en) * 1991-07-08 1993-06-08 The American National Red Cross Method for preserving organs for transplantation by vitrification
CN1879901A (zh) * 2005-03-24 2006-12-20 彭罗民 多功能便移式人工肾
US8470520B2 (en) * 2005-08-26 2013-06-25 Regents Of The University Of Minnesota Decellularization and recellularization of organs and tissues
WO2007125916A1 (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Stemcell Institute Inc. 移植用臓器の調製方法
US20070292401A1 (en) 2006-06-20 2007-12-20 Harmon Alexander M Soft tissue repair and regeneration using stem cell products
CA2658060A1 (en) * 2006-07-04 2008-01-10 Stemcell Institute Inc. Erythropoietin-producing organoid precursor, production method thereof, and method for treating erythropoietin-related disorder
JP2008173935A (ja) 2007-01-22 2008-07-31 Funai Electric Co Ltd 画像形成装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2214280C2 (ru) * 1997-10-03 2003-10-20 Ииссум Рисерч Дивелопмент Компани оф Дзе Хебрю Юниверсити оф Иерусалим Способы и компоненты индукции опухоль-специфической цитотоксичности
WO2002061053A1 (en) * 2001-01-31 2002-08-08 The General Hospital Corporation Renal stem cells and uses thereof
US20040235161A1 (en) * 2001-05-17 2004-11-25 Yasuhiko Tabata Artificial kidney having function of metabolizing protein and method of constructing the same
WO2006117889A1 (ja) * 2005-04-28 2006-11-09 Stemcell Institute Inc. 移植用臓器の調製方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110043580A (ko) 2011-04-27
JPWO2010001951A1 (ja) 2011-12-22
US20150104434A1 (en) 2015-04-16
TWI389696B (zh) 2013-03-21
WO2010001951A1 (ja) 2010-01-07
CN102105581B (zh) 2013-09-04
NZ590122A (en) 2012-02-24
AU2009266761A1 (en) 2010-01-07
CA2729765A1 (en) 2010-01-07
US9758766B2 (en) 2017-09-12
RU2011103549A (ru) 2012-08-10
US20110104656A1 (en) 2011-05-05
CN102105581A (zh) 2011-06-22
IL210227A0 (en) 2011-03-31
HK1159171A1 (en) 2012-07-27
EP2298866A4 (en) 2013-11-20
JP5388138B2 (ja) 2014-01-15
EP2298866A1 (en) 2011-03-23
TW201010709A (en) 2010-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2722361C2 (ru) Органоиды, содержащие изолированные почечные клетки, и их применение
Abolbashari et al. Repopulation of porcine kidney scaffold using porcine primary renal cells
CN102271692B (zh) 分离的肾细胞及其用途
US20170191035A1 (en) Ex Vivo Browning of Adipose Tissue Therapy for Reversal of Obesity and Type II Diabetes
US20090304639A1 (en) Method for preparing an organ for transplantation
Liu et al. Generation of functional organs from stem cells
US20150352152A1 (en) Fluid associated with adult stem cells for medical, cosmetic, and veterinary use
US20220288127A1 (en) Lymph node as a site for transplantation, organogenesis and function for multiple tissues and organs
US9758766B2 (en) Artificial kidney precursor and process for production thereof
EP3222298A1 (en) Organ for transplantation and organ structure
El-Husseiny et al. The pivotal role of stem cells in veterinary regenerative medicine and tissue engineering
KR20190065245A (ko) 만성 신장 질환의 치료를 위한 생체활성 신장 세포
EP2014316A1 (en) Method of preparing organ for transplantation
Mahfouzi et al. Advances in bioreactors for lung bioengineering: From scalable cell culture to tissue growth monitoring
Sun et al. Isolation of ready-made rat microvessels and its applications in effective in vivo vascularization and in angiogenic studies in vitro
WO2014138486A1 (en) Lymph node as a site for transplantation, organogenesis and function for multiple tissues and organs
Stenvinkel et al. Implantation of autologous selected renal cells in diabetic chronic kidney disease stages 3 and 4—clinical experience of a “first in human” study
Yamanaka Generation of chimeric kidneys using progenitor cell replacement: Oshima Award Address 2021
Vishwakarma et al. Biofabricated humanized insulin producing neo-organs generates secondary neo-organoids through ectopic transplantation
CN105039239A (zh) 细胞转化诱导液及其应用
King et al. Assessing islet transplantation outcome in mice
US20240117314A1 (en) Modified stem cell and preparation method and use thereof
Shi et al. The vascularised chamber device significantly enhances the survival of transplanted liver organoids
Seshareddy Human Wharton’s jelly cells-isolation and characterization in different growth conditions
CN118291362A (zh) 一种功能性肝细胞微组织形成的方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150703