Şekil 1. İnsan serum albümininin yapısı ^[1]

3.Uygulaması Rekombinan Serum Alibümin

3.1. Albümin, serumsuz bir kültür ortamı takviyesidir

Albümin, hibridoma hücreleri ve Çin hamster yumurtalık (CHO) hücreleri gibi birçok serumsuz hücre kültürü sisteminin önemli bir bileşenidir.Albümin, hücrelere temel besin maddeleri ve büyüme faktörleri kaynağı sağlamak için hücre yapılarına dahil edilebilir ve hücrenin hayatta kalmasını ve çoğalmasını teşvik eder. İnsan serum albümini, monoklonal antikorların, rekombinant proteinlerin ve diğer biyolojik ürünlerin üretiminde kullanılan hücrelerin büyümesini ve sağlığını korumak için bir hücre kültürü ortamı takviyesi olarak kullanılır. Albümin ayrıca hücre kültürü ortamını daha kararlı ve kontrol edilebilir hale getirerek hayvandan elde edilen serumla ilişkili partiden partiye değişkenliği ve kontaminasyon risklerini azaltabilir.

3.2. Memeli hücre kültürü

Albümin, onu önemli bir taşıma molekülü yapan çok çeşitli biyoaktif maddelere bağlanır. Albümin ayrıca hücrenin hayatta kalmasına zarar veren reaktif oksijen türlerini de temizler. Bu özellikler, albümini hücre büyümesini teşvik etmek ve çeşitli ökaryotik hücreleri in vitro korumak için mükemmel bir seçim haline getirir. Rekombinant insan albümini, bağışıklık hücreleri, VERO, mezenkimal kök hücreler, HEK293, diploid hücreler, CHO ve diğer hücre tipleri dahil olmak üzere çeşitli farklı kök, birincil ve üretim hücre tipleri için oldukça uygundur.

3.3. Aşı üretimi ve hazırlanması

HSA, canlı zayıflatılmış virüsler, etkisizleştirilmiş veya öldürülmüş virüsler, virüs benzeri parçacıklar ve alt birim aşılar dahil olmak üzere çeşitli aşı tipleri için birden fazla fayda sağlayan aşıları stabilize etmek için önemli bir bileşendir. HSA'nın dikkate değer özelliklerinden biri, hem hidrofobik hem de hidrofilik yüzeyleri kaplama yeteneğidir, böylece üretimden formülasyona ve depolamaya kadar yaşam döngüsü boyunca aşıların istenmeyen spesifik olmayan adsorpsiyonunu önler. Hem iyonik hem de hidrofobik etkileşimler yapabilen bağlanma yeteneği sayesinde HSA, açıkta kalan aşı yüzeylerini istenmeyen kümeleşme ve parçacık oluşumundan koruyabilir, aksi takdirde aşı etkinliğini tehlikeye atabilir.

3.4. In vitro/in vivo hastalık tanısı

HSA, kanser, romatoid artrit, iskemi, karaciğer hastalığı, obezite ve diyabet dahil olmak üzere çeşitli hastalıkların biyobelirtecidir.

3.5 Kök hücre tedavisinde insan serum albümininin uygulanması

Albümin uzun zamandır hücre kültürü ortamının temel bir bileşeni olmuştur. Çeşitli hücre tiplerinin büyümesini destekleme yeteneği, mezenkimal kök hücreler (MSC'ler), embriyonik kök hücreler (ESC'ler), indüklenmiş pluripotent kök hücreler (iPSC'ler) ve bağışıklık hücreleri dahil olmak üzere iyi belgelenmiştir. Hücre kültüründe albümin sadece bir besin kaynağı değildir. Çok işlevli bir rezervuar görevi görerek temel metalleri ve diğer moleküler varlıkları korur ve böylece sürekli hücre büyümesi ve canlılığı için optimum bir ortam yaratır.

Hücre kültüründeki uygulamasının yanı sıra, albümin kök hücre kriyoprezervasyonu için de kullanılabilir. Albüminin yüzey kaplama yeteneği, dondurma işlemi sırasında hücrelerin güvenliğini sağlar. Ayrıca, albüminin tamponlama yeteneği hücre bütünlüğü için gerekli pH dengesini korurken, stabilize edici yeteneği hücreleri süspansiyon halinde tutarak kriyoprezervasyon sırasında canlılıklarını uzatır.

Albümin ayrıca ilaçların vücutta dolaşım süresini uzatmak ve ilaç etkinliğini artırmak amacıyla ilaç taşıyıcısı olarak da kullanılabilir.

4.Albümün kültür ortamındaki etki mekanizması

4.1 Bağlayıcı yağ asitleri

Albümin, plazmadaki esterleşmemiş yağ asitlerinin (FA) %99'unun taşıyıcısıdır. Albüminin 7 yüksek afiniteli ve 20'den fazla düşük afiniteli FA bağlanma noktası vardır. Linoleik asit, linolenik asit ve oleik asit gibi yağ asitleri sulu çözeltide çözünmez ve taşıyıcı moleküller aracılığıyla hücrelere iletilmelidir. Dolaşımdaki albümin genellikle 1 veya 2 serbest yağ asidi taşıyabilir. Yağ asitlerinin bağlanması ayrıca albüminin stabilize edilmesine yardımcı olur. Bir hücre kültürü katkı maddesi olarak, albüminin aktivitesi kısmen bağlandığı ve hücrelere ilettiği belirli yağ asitlerine bağlıdır.

4.2 Metal İyonlarının Bağlanması

Metal iyonları hücre kültürü için temel bileşenlerdir. HSA, anahtar metal iyonları Cu 2+ ve Zn 2+ için anahtar bir taşıyıcıdır. Ek olarak, bakır atomları tek değerlikli redoks reaksiyonlarına girebilir ve serbest radikallerin oluşumunu katalize ederek bakırı sitotoksik hale getirebilir. Canlı organizmada, hücre dışı bakır iyonları albümine bağlanarak bakırın potansiyel toksisitesini zayıflatır. Her albümin molekülünün yüksek afiniteli bir bakır bağlanma yeri vardır ve bakır bu yere bağlandığında serbest radikalle ilişkili redoks reaksiyonlarına katılmaz. Albümin ayrıca Ca, Mg, Mn, Cd, Co ve Ni gibi diğer iki değerlikli katyonları da bağlayabilir.

4.3 HSA'nın antioksidan özellikleri

HSA'nın antioksidan aktivitesi esas olarak dört ana metal bağlama bölgesinin redoks özelliklerine atfedilir. Serbest Cu 2+, Fe 2+ ve diğer metal iyonları oksijenle reaksiyona girerek ROS üretir , ayrıca H2O2 ile etkileşime girerek zararlı hidroksil radikalleri üretebilir. Öte yandan, albüminin metal iyonlarına bağlanması, bu iyonların ROS oluşumuna katılma yeteneğini sınırlar.

Biyoreaktörlerde gerçekleştirilen endüstriyel ölçekli ökaryotik hücre kültürleri, çözünmüş oksijen ve hücre zarlarını parçalayan ROS üreten demir, bakır, kobalt ve nikel gibi serbest metaller içerir. BSA veya HSA eklenmesi, ROS basıncını azaltır ve sağlıklı hücre kültürleri ile sonuçlanır. Öte yandan, albüminin bu metallere, özellikle bakır, çinko, vanadyum ve selenyuma bağlanması, bu metallerin hücreler tarafından alınmasını teşvik eder, kültür büyümesini uyarır ve ökaryotik hücrelerde rekombinant proteinlerin üretimini önemli ölçüde iyileştirir.

4.4 Piridoksal bağlayıcı

Amino asitler hücre kültürü ortamının temel bileşenleridir. Piridoksal ve türevi 5' piridoksal fosfat (PLP), amino asitlerle enzimatik olmayan bir şekilde reaksiyona girebilir ve Schiff bazları oluşturabilir. Bu Schiff bazları çok kararsızdır ve metal iyonlarıyla temas ettiğinde amino asit bozulmasına ve hücre büyümesinin inhibisyonuna yol açar. Serbest piridoksal fraksiyon, albümine bağlanarak izole edilir ve bu da piridoksalın in vitro amino asitlerle reaksiyona girmesini ve onları yok etmesini önler.

4.5 Riboflavinin bağlanması

Riboflavin, serbest amino asitlerle reaksiyona giren ve onları parçalayan bir diğer faktördür. Sulu çözeltide, riboflavin triptofana bağlanarak bir kompleks oluşturabilir. Işık koşulları altında, bu kompleks toksik ürünlere ayrışır. Albümin, riboflavin ve fosfatına (flavin monofosfat) bağlanabilir ve bunları parçalanmaktan koruyabilir. Albüminin tek bir triptofan bağlanma yeri vardır.

5.Ürün Özellikleri

Yeasen, insan, fare, sıçan, maymun ve diğer türler de dahil olmak üzere çeşitli rekombinant serum albümini sağlar.