الشكل 1. بنية ألبومين مصل الإنسان ^[1]

3.تطبيق رمركب عضوي سإروم أألبومين

3.1. الألبومين هو مكمل غذائي خالٍ من المصل

يعد الألبومين مكونًا مهمًا للعديد من أنظمة زراعة الخلايا الخالية من المصل، مثل تلك الخاصة بخلايا الورم الهجين وخلايا مبيض الهامستر الصيني (CHO).يمكن دمج الألبومين في هياكل الخلايا لتزويد الخلايا بالعناصر الغذائية الأساسية ومصدر لعوامل النمو، مما يعزز بقاء الخلايا وانتشارها. يستخدم ألبومين مصل الإنسان كمكمل لوسط زراعة الخلايا للحفاظ على نمو وصحة الخلايا المستخدمة في إنتاج الأجسام المضادة وحيدة النسيلة والبروتينات المعاد تركيبها وغيرها من المنتجات البيولوجية. يمكن للألبومين أيضًا أن يجعل بيئة زراعة الخلايا أكثر استقرارًا وقابلية للتحكم، مما يقلل من التباين من دفعة إلى أخرى ومخاطر التلوث المرتبطة بمصل مشتق من الحيوانات.

3.2. زراعة الخلايا الثديية

يرتبط الألبومين بمجموعة واسعة من المواد النشطة بيولوجيًا مما يجعله جزيء نقل رئيسي. كما يقوم الألبومين أيضًا بجمع أنواع الأكسجين التفاعلية الضارة ببقاء الخلايا. تجعل هذه الخصائص الألبومين خيارًا ممتازًا لتعزيز نمو الخلايا والحفاظ على مجموعة متنوعة من الخلايا حقيقية النواة في المختبر. الألبومين البشري المؤتلف مناسب تمامًا لمجموعة متنوعة من أنواع الخلايا الجذعية والأولية والإنتاجية المختلفة بما في ذلك الخلايا المناعية وVERO والخلايا الجذعية المتوسطة وHEK293 والخلايا ثنائية الصبغيات وCHO وأنواع الخلايا الأخرى.

3.3. إنتاج اللقاح وتحضيره

يعد HSA مكونًا مهمًا لتثبيت اللقاحات، حيث يوفر فوائد متعددة لمجموعة متنوعة من أنواع اللقاحات، بما في ذلك الفيروسات الحية المضعفة، والفيروسات المعطلة أو المقتولة، والجسيمات الشبيهة بالفيروسات، واللقاحات الفرعية. تتمثل إحدى الخصائص البارزة لـ HSA في قدرتها على تغليف الأسطح الكارهة للماء والمحبة للماء، وبالتالي منع الامتصاص غير المحدد غير المرغوب فيه للقاحات طوال دورة حياتها، من الإنتاج إلى التركيب إلى التخزين. من خلال قدرتها على الارتباط، القادرة على التفاعلات الأيونية والكارهة للماء، يمكن لـ HSA حماية أسطح اللقاح المكشوفة من التجمع غير المرغوب فيه وتكوين الجسيمات، والتي قد تعرض فعالية اللقاح للخطر.

3.4. تشخيص المرض في المختبر/في الجسم الحي

يعتبر HSA مؤشرًا حيويًا لمجموعة متنوعة من الأمراض، بما في ذلك السرطان، والتهاب المفاصل الروماتويدي، ونقص التروية، وأمراض الكبد، والسمنة، والسكري.

3.5 استخدام ألبومين المصل البشري في علاج الخلايا الجذعية

لطالما كان الألبومين مكونًا أساسيًا في وسائط زراعة الخلايا. وقد تم توثيق قدرته على تعزيز نمو مجموعة متنوعة من أنواع الخلايا جيدًا، بما في ذلك الخلايا الجذعية المتوسطة (MSCs)، والخلايا الجذعية الجنينية (ESCs)، والخلايا الجذعية متعددة القدرات المستحثة (iPSCs)، والخلايا المناعية. في زراعة الخلايا، يعد الألبومين أكثر من مجرد مصدر للمغذيات. فهو يعمل كخزان متعدد الوظائف، يحمي المعادن الأساسية والكيانات الجزيئية الأخرى، وبالتالي يخلق بيئة مثالية لاستمرار نمو الخلايا وقابليتها للبقاء.

بالإضافة إلى استخدامه في زراعة الخلايا، يمكن أيضًا استخدام الألبومين لحفظ الخلايا الجذعية بالتبريد. تضمن قدرة الألبومين على تغطية السطح سلامة الخلايا أثناء عملية التجميد. بالإضافة إلى ذلك، تحافظ قدرة الألبومين على التخزين المؤقت على توازن الرقم الهيدروجيني اللازم لسلامة الخلايا، بينما تحافظ قدرته على التثبيت على الخلايا في حالة تعليق، وبالتالي إطالة قدرتها على البقاء أثناء التجميد.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام الألبومين كحامل للأدوية لإطالة وقت تداول الأدوية في الجسم وتعزيز فعالية الدواء.

4. آلية عمل الألبومين في وسط الثقافة

4.1 الأحماض الدهنية المرتبطة

الألبومين هو حامل لـ 99% من الأحماض الدهنية غير المسترة (FA) في البلازما. يحتوي الألبومين على 7 مواقع ربط أحماض دهنية عالية الألفة وأكثر من 20 موقع ربط أحماض دهنية منخفضة الألفة. الأحماض الدهنية مثل حمض اللينوليك وحمض اللينولينيك وحمض الأوليك غير قابلة للذوبان في المحلول المائي ويجب توصيلها إلى الخلايا عبر جزيئات الناقل. يمكن للألبومين المتداول أن يحمل عادةً حمضًا دهنيًا حرًا واحدًا أو اثنين. يساعد ربط الأحماض الدهنية أيضًا في تثبيت الألبومين. كمضاف لزراعة الخلايا، يعتمد نشاط الألبومين جزئيًا على الأحماض الدهنية المحددة التي يرتبط بها ويوصلها إلى الخلايا.

4.2 ربط الأيونات المعدنية

الأيونات المعدنية هي مكونات أساسية لزراعة الخلايا. HSA هو ناقل رئيسي للأيونات المعدنية الرئيسية Cu 2+ و Zn 2+. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لذرات النحاس أن تخضع لتفاعلات الأكسدة والاختزال الأحادية التكافؤ وتحفز تكوين الجذور الحرة، مما يجعل النحاس سامًا للخلايا. في الجسم الحي، ترتبط أيونات النحاس خارج الخلية بالألبومين، مما يضعف السمية المحتملة للنحاس. يحتوي كل جزيء ألبومين على موقع ارتباط نحاسي عالي الألفة، وعندما يرتبط النحاس بهذا الموقع، فلن يشارك في تفاعلات الأكسدة والاختزال المرتبطة بالجذور الحرة. يمكن للألبومين أيضًا ربط كاتيونات ثنائية التكافؤ أخرى مثل Ca و Mg و Mn و Cd و Co و Ni.

4.3 خصائص مضادات الأكسدة في HSA

يعزى النشاط المضاد للأكسدة في HSA بشكل أساسي إلى خصائص الأكسدة والاختزال لأربعة مواقع رئيسية لربط المعادن. 2+، حديد يتفاعل 2+ وأيونات المعادن الأخرى مع الأكسجين لتوليد ROS ، والتي يمكن أن تتفاعل أيضًا مع H2O2 لإنتاج جذور هيدروكسيل ضارة. من ناحية أخرى، فإن ارتباط الألبومين بأيونات المعادن يحد من قدرة هذه الأيونات على المشاركة في تكوين ROS.

تحتوي مزارع الخلايا حقيقية النواة على نطاق صناعي والتي يتم إجراؤها في المفاعلات الحيوية على الأكسجين المذاب والمعادن الحرة مثل الحديد والنحاس والكوبالت والنيكل، والتي تنتج أنواع الأكسجين التفاعلية التي تعمل على تحلل أغشية الخلايا. تعمل إضافة BSA أو HSA على تقليل ضغط أنواع الأكسجين التفاعلية، مما يؤدي إلى مزارع خلايا صحية. من ناحية أخرى، يعزز ارتباط الألبومين بهذه المعادن، وخاصة النحاس والزنك والفاناديوم والسيلينيوم، امتصاص الخلايا لهذه المعادن، ويحفز نمو المزرعة ويحسن بشكل كبير إنتاج البروتينات المعاد تركيبها في الخلايا حقيقية النواة.

4.4 رابط البيريدوكسال

الأحماض الأمينية هي مكونات أساسية لوسط زراعة الخلايا. يمكن أن يتفاعل البيريدوكسال ومشتقه فوسفات البيريدوكسال 5' (PLP) بشكل غير إنزيمي مع الأحماض الأمينية ويشكلان قواعد شيف. قواعد شيف هذه غير مستقرة للغاية وعند ملامستها لأيونات معدنية، فإنها تؤدي إلى تحلل الأحماض الأمينية وتثبيط نمو الخلايا. يتم عزل جزء البيريدوكسال الحر عن طريق الارتباط بالألبومين، مما يمنع البيريدوكسال من التفاعل مع الأحماض الأمينية في المختبر وتدميرها.

4.5 ربط الريبوفلافين

الريبوفلافين هو عامل آخر يتفاعل مع الأحماض الأمينية الحرة ويحللها. في المحلول المائي، يمكن للريبوفلافين أن يرتبط بالتريبتوفان لتكوين مركب. في ظل ظروف الضوء، يتحلل هذا المركب إلى منتجات سامة. يمكن للألبومين أن يرتبط بالريبوفلافين وفوسفاته (أحادي فوسفات الفلافين) ويحميهما من التحلل. يحتوي الألبومين على موقع ارتباط واحد بالتريبتوفان.

5. مميزات المنتج

توفر شركة Yeasen مجموعة متنوعة من ألبومين المصل المعاد تركيبه، بما في ذلك ألبومين الإنسان والفئران والجرذان والقردة وأنواع أخرى.