Культура клеток может быть использована для размножения вирусов и получения вакцин. Первая вакцина, приготовленная на основе культур клеток, была получена в 1954 г. против полиомиелита Солка. Для этой цели использовались первичные культуры клеток почки обезьяны. Позже, когда была выделена линия клеток WJ 38 (диплоидные клетки человека) она начала использоваться для получения вакцин.
Необходимо отметить, что для обеспечения рентабельного производства вакцин с использованием культур клеток животных необходимо иметь высокоэффективные крупномасштабные системы культивирования клеток.
В настоящее время в культуре клеток получают различные вакцины для людей (табл. 25) и для сельскохозяйственных животных (табл. 26), и ведутся интенсивные разработки новых вакцин на основе использования технологии рекомбинантных ДНК.
Получение антител в культуре клеток
Антитела представляют собой сложные белковые молекулы (иммуноглобулины), синтезирующиеся в клетках животных и их нельзя синтезировать химическим путем или в клетках бактерий. Их можно получать в больших количествах из сыворотки иммунизированных животных. Однако они содержат смеси молекул антител в соотношениях сильно варьирующих у разных животных. Так как реактивность таких гормональных антител представляет собой сумму реакций отдельных молекул, то практически нельзя добиться одинакового уровня специфичности между различными препаратами. Эта проблема решена на основе технологии получения моноклональных антител, которая была предложена Келером и Милыптейном.
В результате экспериментов, проведенных этими авторами, была получена клеточная линия, которая способна вырабатывать антитела одного молекулярного состава (моноклональные антитела), что имело основополагающее значение в развитии нового научного направления - иммунобиотехнологии.
Клетки, способные продуцировать моноклональные антитела, получают в результате слияния клеток миеломы и лимфоцита, который вырабатывает один и тот же тип антител. Для промышленного получения моноклональных антител культуры гибридомных клеток культивируют в системе in vitro в сосудах для культивирования клеток.
Получение инсектицидов в культуре клеток
Инсектициды можно получить из вирусов, которые детальны для насекомых. Вирусы специфически поражают отдельные виды насекомых, при этом не оказывают влияния на жизнедеятельность других видов насекомых. Использование вирусных инсектицидов имеет еще одно преимущество - они не загрязняют окружающую среду по сравнению с химическими веществами. Показано, что около 80 % всех использующихся в сельском хозяйстве пестицидов могут быть заменены инсектицидами из бакуловирусов. При этом затраты на их производство почти на 50 % ниже стоимости пестицидов.
В настоящее время существуют два способа получения вирусов насекомых, использующихся в качестве инсектицидов, один из них: - разведение насекомых и их инфицирование вирусом с последующей очисткой вирусных частиц. Второй - это производство вирусов в культуре клеток насекомых in vivo. Однако этот перспективный способ получения инсектицидов требует еще глубоких исследований, так как продукция вирусов в этих системах пока не очень высокая. Культивирование клеток насекомых было начато в конце 30-х годов XX столетия В.Трагером. В настоящее время получены различные клеточные линии насекомых,
Получение интерферонов в культуре клеток животных
Интерферон - это белок, синтезирующийся лейкоцитами в ответ на воздействие специфическихчужеродныхвеществ. Он был открыт в 1957 г. в клетках цыпленка, которые были заражены вирусом гриппа. Однако дальнейшие исследования интерферонов показали, что они могут синтезироваться не только лейкоцитами, но и другими клетками млекопитающих, а в ответ на вирусную инфекцию синтезируется не один, а целое семейство интерферонов. Интерфероны ингибируют размножение вирусов в клетке. Интерфероны Р и у -являются гликопротеидами, а а - протеином.
Интерфероны - видоспецифичные белки, т.е. для каждого вида животного характерен свой интерферон. Однако они не вирус-специфичны, т.е. они подавляют размножение разных вирусов в клетке.
Индукторами интерферонов могут быть инактивированные температурой вирусы, двухнитевые молекулы РНК (например, реовирусная РНК), бактериальные эндотоксины, поликарбоновые кислоты, синтетические полирибонуклеотиды, в частности, поли-Ц, поли-У Механизм индукции интерферонов до конца еще не изучен.
Интерферон а получают из лейкоцитов крови человека. Лейкоциты выделяют и переносят в культуральную среду и инфицируют их вирусом (Сендай, или вирус Нью-Каслской болезни), инкубируют в течение ночи, после этого лейкоциты осаждают центрифугированием, вирус инактивируют. В супернатанте содержится нативный интерферон. Его лиофильно высушивают и запаивают в стеклянные ампулы.
Интерферон Р получают из фибробластов, которые выращивают в монослойной культуре. Индукцию интерферона обеспечивают введением в культуру клеток фрагментов РНК, синтезированных из последовательностей цитозина (поли-Ц) в присутствии циклогексимида и актиномицина Д. Необходимо отметить, что интерфероны продуцируются в малых количествах (около 1 мг на 10 л культуральной жидкости).
В настоящее время выпускаются генно-инженерные интерфероны, т. е. интерфероны, полученные на основе технологии рекомбинантных ДНК.
