Hình 1. Cấu trúc của albumin huyết thanh người ^[1]

3.Ứng dụng của Rtổ hợp sinh học Serum MỘTlbumin

3.1. Albumin là một chất bổ sung môi trường nuôi cấy không có huyết thanh

Albumin là thành phần quan trọng của nhiều hệ thống nuôi cấy tế bào không huyết thanh, chẳng hạn như tế bào lai và tế bào buồng trứng chuột đồng Trung Quốc (CHO).Albumin có thể được đưa vào khung tế bào để cung cấp cho tế bào các chất dinh dưỡng thiết yếu và nguồn yếu tố tăng trưởng, thúc đẩy sự sống còn và tăng sinh của tế bào. Albumin huyết thanh người được sử dụng như một chất bổ sung môi trường nuôi cấy tế bào để duy trì sự tăng trưởng và sức khỏe của tế bào được sử dụng trong sản xuất kháng thể đơn dòng, protein tái tổ hợp và các sản phẩm sinh học khác. Albumin cũng có thể làm cho môi trường nuôi cấy tế bào ổn định hơn và có thể kiểm soát được, giảm sự thay đổi theo từng đợt và rủi ro ô nhiễm liên quan đến huyết thanh có nguồn gốc từ động vật.

3.2. Nuôi cấy tế bào động vật có vú

Albumin liên kết với nhiều loại chất hoạt tính sinh học, khiến nó trở thành phân tử vận ​​chuyển quan trọng. Albumin cũng loại bỏ các loài oxy phản ứng có hại cho sự sống còn của tế bào. Những đặc tính này khiến albumin trở thành lựa chọn tuyệt vời để thúc đẩy sự phát triển của tế bào và duy trì nhiều loại tế bào nhân chuẩn trong ống nghiệm. Albumin người tái tổ hợp rất phù hợp với nhiều loại tế bào gốc, tế bào sơ cấp và tế bào sản xuất khác nhau bao gồm tế bào miễn dịch, VERO, tế bào gốc trung mô, HEK293, tế bào lưỡng bội, CHO và các loại tế bào khác.

3.3. Sản xuất và pha chế vắc-xin

HSA là một thành phần quan trọng để ổn định vắc-xin, mang lại nhiều lợi ích cho nhiều loại vắc-xin, bao gồm vi-rút sống giảm độc lực, vi-rút bất hoạt hoặc đã chết, các hạt giống vi-rút và vắc-xin tiểu đơn vị. Một trong những đặc tính đáng chú ý của HSA là khả năng phủ cả bề mặt kỵ nước và ưa nước, do đó ngăn ngừa sự hấp phụ không đặc hiệu không mong muốn của vắc-xin trong suốt vòng đời của chúng, từ sản xuất đến công thức đến lưu trữ. Nhờ khả năng liên kết, có khả năng tương tác ion và kỵ nước, HSA có thể bảo vệ bề mặt vắc-xin tiếp xúc khỏi sự kết tụ và hình thành hạt không mong muốn, nếu không có thể làm giảm hiệu quả của vắc-xin.

3.4. Chẩn đoán bệnh trong ống nghiệm/trong cơ thể sống

HSA là dấu ấn sinh học của nhiều loại bệnh, bao gồm ung thư, viêm khớp dạng thấp, thiếu máu cục bộ, bệnh gan, béo phì và tiểu đường.

3.5 Ứng dụng của albumin huyết thanh người trong liệu pháp tế bào gốc

Albumin từ lâu đã là một thành phần thiết yếu của môi trường nuôi cấy tế bào. Khả năng thúc đẩy sự phát triển của nhiều loại tế bào đã được ghi chép đầy đủ, bao gồm tế bào gốc trung mô (MSC), tế bào gốc phôi (ESC), tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSC) và tế bào miễn dịch. Trong nuôi cấy tế bào, albumin không chỉ là nguồn dinh dưỡng. Nó hoạt động như một kho chứa đa chức năng, bảo vệ các kim loại thiết yếu và các thực thể phân tử khác, do đó tạo ra môi trường tối ưu cho sự phát triển và khả năng sống của tế bào liên tục.

Ngoài ứng dụng trong nuôi cấy tế bào, albumin cũng có thể được sử dụng để bảo quản đông lạnh tế bào gốc. Khả năng phủ bề mặt của albumin đảm bảo sự an toàn của tế bào trong quá trình đông lạnh. Ngoài ra, khả năng đệm của albumin duy trì sự cân bằng pH cần thiết cho tính toàn vẹn của tế bào, trong khi khả năng ổn định của nó giữ cho tế bào ở trạng thái lơ lửng, do đó kéo dài khả năng sống của chúng trong quá trình bảo quản đông lạnh.

Ngoài ra, albumin còn có thể được sử dụng như một chất mang thuốc để kéo dài thời gian lưu thông của thuốc trong cơ thể và tăng cường hiệu quả của thuốc.

4. Cơ chế hoạt động của Albumin trong môi trường nuôi cấy

4.1 Liên kết axit béo

Albumin là chất mang 99% axit béo không este hóa (FA) trong huyết tương. Albumin có 7 vị trí liên kết FA có ái lực cao và hơn 20 vị trí liên kết FA có ái lực thấp. Các axit béo như axit linoleic, axit linolenic và axit oleic không hòa tan trong dung dịch nước và phải được vận chuyển đến các tế bào thông qua các phân tử mang. Albumin lưu thông thường có thể mang 1 hoặc 2 axit béo tự do. Sự liên kết của các axit béo cũng giúp ổn định albumin. Là một chất phụ gia nuôi cấy tế bào, hoạt động của albumin phụ thuộc một phần vào các axit béo cụ thể mà nó liên kết và vận chuyển đến các tế bào.

4.2 Liên kết các ion kim loại

Các ion kim loại là thành phần thiết yếu cho nuôi cấy tế bào. HSA là chất vận chuyển chính cho các ion kim loại chính Cu 2+ và Zn 2+. Ngoài ra, các nguyên tử đồng có thể trải qua các phản ứng oxy hóa khử đơn trị và xúc tác quá trình tạo ra các gốc tự do, khiến đồng trở thành chất độc tế bào. Trong cơ thể sống, các ion đồng ngoại bào liên kết với albumin, làm suy yếu độc tính tiềm tàng của đồng. Mỗi phân tử albumin có một vị trí liên kết đồng có ái lực cao và khi đồng liên kết với vị trí này, nó sẽ không tham gia vào các phản ứng oxy hóa khử liên quan đến gốc tự do. Albumin cũng có thể liên kết các cation hóa trị hai khác như Ca, Mg, Mn, Cd, Co và Ni.

4.3 Tính chất chống oxy hóa của HSA

Hoạt động chống oxy hóa của HSA chủ yếu là do tính chất oxy hóa khử của bốn vị trí liên kết kim loại chính. Cu tự do 2+, Fe 2+ và các ion kim loại khác phản ứng với oxy để tạo ra ROS , cũng có thể tương tác với H2O2 để tạo ra các gốc hydroxyl có hại. Mặt khác, sự liên kết của albumin với các ion kim loại hạn chế khả năng của các ion này tham gia vào quá trình tạo ra ROS.

Nuôi cấy tế bào nhân chuẩn quy mô công nghiệp được thực hiện trong các lò phản ứng sinh học chứa oxy hòa tan và các kim loại tự do như sắt, đồng, coban và niken, tạo ra ROS làm thoái hóa màng tế bào. Việc bổ sung BSA hoặc HSA làm giảm áp suất ROS, tạo ra các nuôi cấy tế bào khỏe mạnh. Mặt khác, sự liên kết của albumin với các kim loại này, đặc biệt là đồng, kẽm, vanadi và selen, thúc đẩy sự hấp thụ các kim loại này của tế bào, kích thích sự phát triển của nuôi cấy và cải thiện đáng kể việc sản xuất protein tái tổ hợp trong các tế bào nhân chuẩn.

4.4 Liên kết pyridoxal

Axit amin là thành phần chính của môi trường nuôi cấy tế bào. Pyridoxal và dẫn xuất 5' pyridoxal phosphate (PLP) của nó có thể phản ứng không có enzym với axit amin và tạo thành bazơ Schiff. Các bazơ Schiff này rất không ổn định và khi tiếp xúc với các ion kim loại, chúng dẫn đến sự phân hủy axit amin và ức chế sự phát triển của tế bào. Phần pyridoxal tự do được cô lập bằng cách liên kết với albumin, ngăn không cho pyridoxal phản ứng với các axit amin trong ống nghiệm và phá hủy chúng.

4.5 Liên kết riboflavin

Riboflavin là một yếu tố khác phản ứng với các axit amin tự do và phân hủy chúng. Trong dung dịch nước, riboflavin có thể liên kết với tryptophan để tạo thành một phức hợp. Trong điều kiện ánh sáng, phức hợp này phân hủy thành các sản phẩm độc hại. Albumin có thể liên kết với riboflavin và phosphate của nó (flavin monophosphate) và bảo vệ chúng khỏi sự phân hủy. Albumin có một vị trí liên kết tryptophan duy nhất.

5. Tính năng sản phẩm

Yeasen cung cấp nhiều loại albumin huyết thanh tái tổ hợp, bao gồm từ người, chuột, chuột cống, khỉ và các loài khác.