Buradaki protokol, işlem sonrası hücre canlılığını artırmak için iyi üretim uygulamaları (GMP) temiz odasıyla uyumlu özel bir soğutma hücresi işlemci sistemini tanımlar.
Method Article
Buradaki protokol, işlem sonrası hücre canlılığını artırmak için iyi üretim uygulamaları (GMP) temiz odasıyla uyumlu özel bir soğutma hücresi işlemci sistemini tanımlar.
Klinik transplantasyon için insan adacıklarını saflaştırmak için altın standart hücre işlemcisi de dahil olmak üzere standart hücre tedavisi ekipmanı, nadiren soğutulur ve santrifüjleme adımı sırasında hücreleri potansiyel olarak yüksek sıcaklıklara maruz bırakır. Özel soğutma sistemleri, insan adacık canlılığı ve işlevi üzerinde doğrudan bir faydaya sahiptir. Mevcut çalışma, minimum modifikasyon gerektiren yeni geliştirilmiş, hazır bir soğutulmuş hücre işlemci sisteminin etkinliğini test etmek ve insan hücresi yaşayabilirliği ve GMP temiz oda ortamı üzerindeki etkisini değerlendirmek için tasarlanmıştır. -30 °C'ye ayarlanmış, mekanik olarak soğutulmuş bir ısı eşanjörü olan soğutucu sistem, santrifüj kapağında açılan bir delikten hücre işlemci çanağına soğutulmuş tıbbi sınıf kuru hava vermek için kullanıldı. Katar'da pankreas donörlerinin sınırlı mevcudiyeti nedeniyle, havuzlanmış insan kemik iliği buffy ceketinin sürekli yoğunluk gradyan saflaştırılması ile sistem doğrulaması yapıldı. Sterilite, türbülans ve partikül sayısı C sınıfı ve B sınıfı temiz oda ortamlarında ölçüldü. Soğutulmuş hücre işlemcisinin etrafında herhangi bir türbülans gelişmedi ve temiz oda GMP standartlarına göre aşırı 0,5 μm ve 5 μm havadaki partiküller oluşmadı. Toplama adımlarının başında ve sonunda, sıcaklık soğutmasız hücre işlemcisinde sırasıyla 0,34 °C± 21,93 °C ve 0,20 °C ± 21,93 °C'ye ve soğutulmuş hücreli işlemcide 0,17 °C ± sadece 10,9 °C ve 0,35 °C ± 11,16 °C'ye yükselmiştir (p <0,05). Soğutulmuş hücre işlemcisi, hem mononükleer hücre fraksiyonunun daha iyi geri kazanılmasına (% 98) hem de işlem sonrası canlılığa (% 100 ±% 2) yol açtı. Yeni soğutma sistemi, hücre işlemcisi tarafından üretilen ısıyı etkili bir şekilde azaltırken, GMP temiz oda ortamı üzerinde partikül etkisi yaratmaz. Burada açıklanan soğutulmuş hücre işlemcisi, sağlam soğutma sağlamak için ucuz (vergiler, gümrükleme ve nakliye dahil olmadan 16.000 $) ve minimal invaziv bir yöntemdir. Şu anda, GMP hücre tedavisi tesisindeki bu teknoloji, klinik program için insan adacık hücresi izolasyonu ve transplantasyonuna uygulanmaktadır.
Şiddetli Tip 1 diyabet için adacık nakli, endojen insülin sekresyonunu geri yükleyebilir ve birçok ülkede bakım standardı haline gelmiştir1. Adacık izolasyonu, pankreasın ılık enzimatik ve mekanik sindirimini, ardından sindirilmiş dokunun geri kazanımı için soğutulmuş fazları ve bir hücre işlemcisi üzerinde sürekli veya süreksiz yoğunluk gradyanları ile adacık saflaştırmasını içeren çok aşamalı bir prosedürdür. Hızlı soğutma, enzimatik sindirim fazını yavaşlatır ve adacıkları, asiner hücreleri kirleterek salınan sindirim enzimlerinden korur. Hücre işlemcisi başlangıçta hücresel kan bileşenlerini ortam sıcaklığında ayırmak için tasarlanmıştır2. 19893'te Langerhans'ın insan pankreas adacıklarını saflaştırmak için yeniden tasarlandı. Otuz yıl boyunca, insan adacıkları klinik deneyler için saflaştırıldı ve daha yakın zamanda, süreksiz gradyanlar4 veya sürekli yoğunluk gradyanları1 veya eşdeğer bilgisayarla çalışan mikser5,6,7 ile . Diğer gruplar, büyük silindirik plastik şişeler kullanarak büyük memelilerden ve insanlardan adacık saflaştırıldığını bildirmiştir8,7,9, bu da saflaştırmanın etkinliğini ve adacık kalitesini önemli ölçüde artırdı.
Gerçekten de, klinik transplantasyon için insan adacıklarını saflaştırmanın altın standardı göz önüne alındığında10,11, üretilen hücre işlemcisi soğutmasızdı. Soğutma eksikliğinin doğrudan bir sonucu olarak, adacıklar arıtma adımı sırasında artan sıcaklıklara maruz bırakıldı. Santrifüjleme sırasında, rotor12,13'ün mekanik sürtünmesi nedeniyle sıcaklıkta kontrolsüz bir artış meydana gelir. Hücre işlemcileri, adacık izolasyon merkezlerinde, glikozun neden olduğu insülin sekresyonunu ve hücre canlılığını istatistiksel olarak artıran bir soğutma sistemi ile uyarlandı ve saflaştırma prosedürü sırasında pankreas adacıklarını düşük sıcaklıklarda tutmanın avantajını doğruladı14,15.
1980'lerin sonlarında, yoğunluk gradyanı saflaştırması sırasında adacık hasarını azaltmak için 10 soğutmalı prototipin üretildiği, ancak daha fazla ilgi görmediği belirtilmelidir. Hücre işlemcisi prototipleri, soğutulmuş polietilen glikol ile iş mili ve çanak soğutmasına dayanıyordu. Özellikle, organ koruma çözeltileri ve polisakkarit yoğunluk gradyanları dahil olmak üzere adacık saflaştırma çözeltileri, oda sıcaklığında veya üzerinde kullanıldığında adacık canlılığı için zararlı olabilir16,17,18. Rotorun sürtünmesi nedeniyle meydana gelen kontrolsüz sıcaklık artışıyla mücadele etmek için adacık hücresi saflaştırması için hücre işlemcisinin orijinal soğutulmamış hücre işlemcisine karşı farklı soğutma stratejilerinin karşılaştırılması değerlendirildi. İnsan adacık saflaştırması sırasında hücre işlemcisini soğutmak için birkaç girişimde bulunulmuştur. Hücre işlemcisi, şu anda Illinois Üniversitesi'ndeki adacık izolasyon merkezlerinde kullanılan gradyan santrifüjleme sırasında 0-8 °C'lik bir sıcaklığı korumak için özel olarak tasarlanmış bir soğuk odaya geçici veya kalıcı olarak yerleştirilebilir<19, Miami Üniversitesi14, Oxford Üniversitesi tesisleri15ve San Francisco Üniversitesi (özel soğutma ünitesi, hücre işlemcisini kaplar). Diğer bir değişiklik, İsveç'in Cenevre kentinde ve Çek Cumhuriyeti'nde elektronik olarak kontrol edilen sıvı nitrojen soğutması kullanan bir soğutma sistemi ile hücre işlemci milinin çekirdek soğutmasını içerir15,19. 2000'li yılların ortalarında başka bir alternatif, hücre işlemcisinin bir klima ünitesi12 ile çekirdek soğutması veya Lille Üniversitesi'ndeki şaftın sıvı soğutmasıydı.
Hücre işlemcisinin soğutma modifikasyonları kolayca bulunamaz ve GMP temiz oda ortamlarında, garanti kaybı ve üreticinin makineye servis vermeyi reddetmesi dahil olmak üzere risklerle (nem, yoğuşma oluşumu) birlikte gelir. Sonuç olarak, Milano, İtalya, Oslo, Norveç ve Edinburgh, İskoçya dahil olmak üzere bazı adacık merkezleri, adacık saflaştırma işlemi sırasında hücre işlemcileri için bir soğutma sistemi kullanmamaktadır15.
Bu çalışma, minimal düzeyde modifiye edilmiş bir hücre işlemci sistemi ile birlikte yeni geliştirilen hazır bir soğutucunun etkinliğini test etmek için tasarlanmıştır. Kısaca burada açıklanan hava bazlı soğutucu, -40 °C ila -100 °C arasında dakikada 1 standart fit küp (SCFM) kuru gazın sıcaklığını kontrol eden mekanik olarak soğutulmuş bir ısı eşanjörüdür. Bu soğutma sistemi kuru bir tıbbi hava beslemesi gerektirir. Hava, hattan ve ısı eşanjöründen akacak ve (7.9 mm) nozuldan dışarı çıkacaktır. Nozul içinde bulunan bir ısıtıcı, hava akımının sıcaklığını kontrol etmek için ısı sağlar. Yedek bir katı plastik santrifüj kapağı satın alındı ve minimum değişiklikler yapıldı. Kapakta 13,3 mm çapında bir delik açılmış ve soğutulmuş hava, santrifüj kapağındaki delik vasıtasıyla soğutucu nozuldan hücre işlemcisine iletilmiştir. Soğutulmuş tıbbi hava, sıvıların sıcaklığının veya yoğunluk gradyanlarının sürekli kontrolü ile hücre işlemcisinin santrifüj haznesinin içine enjekte edildi.
Soğutulmuş hücre işlemcisinin teknik performansını ve soğutma elemanının GMP temiz oda ortamı üzerindeki etkisini değerlendirdik. Ana odak noktası, canlılığı korumak için insan adacık arıtması sırasında sağlam bir şekilde düşük (<10 °C) bir sıcaklık elde etmekti. Adacık izolasyonu için bir vekil olarak bir buffy coat yoğunluk ayrımı kullanarak, bu soğutma protokolünün hücre canlılığı üzerindeki etkinliğini belirledik.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu protokol, kurum atma yönergelerine göre kullanıma uygun olmayan atılmış tam kan kullanmıştır. IRB onayı ve bilgilendirilmiş onam geçerli değildir.
1. Soğutulmuş hücre işlemcisi kurulumu
NOT: Tüm prosedürler temiz oda ortamında yapılmalı ve personel temiz oda giysisi prosedürlerine uymalıdır.
2. Havadaki partikül sayısı

3. Gradyan hazırlama ve hücre ayırma işlemi
4. Degrade yüklemenin farklı adımlarının optimizasyonu
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Soğutulmuş hücre işlemcisinin GMP temiz odası üzerindeki etkisi ilk olarak ölçüldü. Standartlaştırılmış yöntemlerde, hücre işlemcisine ve basınçlı hava soğutucu sistemine yakın kritik noktalarda GMP sınıfı C sınıfı ve B sınıfı temiz oda ortamında havadaki partikül kontaminasyonunu ölçen bir partikül sayacı kullanıldı. Sonuçlar, ekipmanın etrafında herhangi bir türbülans oluşmadığını gösterdi. Kaydedilen veriler, temiz oda GMP derece C, sınıf B ve BSL III standartlarına göre 0,5 μm ve 5 μm havadaki partikül fazlalığı olma...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Dünyanın dört bir yanındaki adacık izolasyon tesisleri, onlarca yıldır yeniden tasarlanmış bir hücre işlemcisinde insan adacık saflaştırmasını benimsemiştir. Bazı adacık üretim tesisleri, soğutulmamış bir hücre işlemcisinde adacıkları işlemeye devam etse de, çoğu merkez, hücre işlemcisinin 10,11,15 soğutulmuş bir versiyonunu kullanır. Merkezler ya hücre işlemcisini neme ve yoğuşmaya maruz kalma gibi büyük bir dezavantaja sahip o...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Yazarlar herhangi bir çıkar çatışması beyan etmemektedir.
Yazarlar, Avrupa Genomik Diyabet Enstitüsü'ne (ANR-10- LABEX-0046'dan FP'ye) ve Katar metabolik enstitüsü - Hamad Medical Corporation, Katar'a teşekkür etmek istiyor. Yazarlar, makale işlem ücretleri desteği için Hamad Medical Corporation'daki Tıbbi Araştırma Merkezi'ne de teşekkür eder.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| < güçlü > Ekipman< / güçlü > | |||
| Hava partikülleri sayacı | Lasair III | ||
| AirJet XR40 ve nbsp; | SP Scientific | FTS sistemi XR40 | |
| Biyogüvenlik Kabini | Thermo Scientific | EQ-1301 | |
| Sirkülasyonlu Soğutma Chiller | Julabo | CF30 | |
| COBE 2991 | Terumo BCT | ||
| Konik Soğutma Tepsisi | Biorep | CCT-01 | |
| Çift ceketli gradyan yapıcı | evde özelleştirilmiş | ||
| KJT-Termokupl Termometre | Hanna Aletleri | HI93551N | Sıvıların sıcaklığını ölçmek için |
| Manyetik karıştırıcı ve nbsp; | Thermo Scientific | 88880014 | |
| Peristaltik pompa | MasterFlex | MK-77921-79 | |
| Termometre | Extech Instruments | RMS 430 | COBE sıcaklığı için |
| Susuz Boncuk Banyosu | Cole-Parmer | 10122-00 | |
| Malzemeler ve reaktifler | |||
| BD kök hücre sayım kiti | BD Biosciences | ||
| COBE 2911 boru kiti | Terumo BCT | 90819 | |
| Konik Tüpler 250ml | Corning | 430776 | |
| Gradyan yoğunluğu 1.1 | Biyokrom ve nbsp; | L6155 | |
| Dereceli tek kullanımlık şişeler | Thermo fisher | 382019-1000 | |
| İnsan albümini %20 | Kedrion Biyofarma | 8091600 | |
| M199 yıkama solüsyonu | Corning | 99-784-CM | |
| Masterflex tüpler | Masterflex | 96400-6 | |
| Medikal Kuru Hava | Linde Healthcare | Medi On 22 | |
| Pencillin-streptomisin | Gibco | ||
| Termoprob | Biorep | TC-02 | Termosensör |
| Tripan mavi | Sigma Aldrich | 15250061 | |
| Wisconsin Belzer Üniversitesi (UW) | Hayat Köprüsü | RM/N 4055 | Koruma Ortamı |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission