Выбор языка |
Главная О КНТС Новости Программы Направления исследований Эксперименты Результаты Информационные ресурсы Приём заявок
Шифр эксперимента: АРИЛ
Направление НПИ: 4. Космическая биология и биотехнология
Секция КНТС: 1. Космическая биология и физиология
Наименование эксперимента: Воздействие факторов космического полета на экспрессию штаммов-продуцентов интерлейкинов 1-альфа, 1-бетта, "АРИЛ"
Цель эксперимента:

Разработка метода повышения продуктивности рекомбинантных штаммов - продуцентов интерферонов, интерлейкина и АРИЛа путем инкубации культур микроорганизмов в условиях орбитального космического полета и последующей селекции в лабораторных условиях.

Описание эксперимента:

Объектом исследований являются штаммы-продуценты интерферона, интерлейкина и АРИЛа Эксперимент заключается в определении воздействия микрогравитации и других факторов космического полета (движением клетки в геомагнитном поле и космическое излучение) на образцы культур рекомбинантных микроорганизмов.

В результате КЭ планируется подобрать оптимальные условия экспозиции культур рекомбинантных микроорганизмов, которые обеспечат максимальную копийность плазмид, контролирующих синтез интерферона, интерлейкина и АРИЛа, что особенно важно для генноинженерных продуцентов, имеющих производственное значение.

Полученный материал будет использован для наземной селекции штаммов-продуцентов с улучшенными характеристиками (повышенной продуктивностью и сегрегационной стабильностью) с последующим внедрением в производство.

Препараты генноинженерного альфа-2 интерферона применяются для лечения многих заболеваний – гепатита В и С, герпеса, волосатоклеточного лейкоза, саркомы Капоши, остроконечной кандиломы, рака почки.

КЭ «АРИЛ» осуществляется в пеналах аппаратуры «Биоэкология», в которых находятся контейнеры для биообразцов.

Эксперимент проводится по циклограмме эксперимента "Лактолен" одновременно с экспериментами "Лактолен" и "ОЧБ".

Новизна эксперимента:

Данные по повышению сегрегационной стабильности плазмид в условиях микрогравитации, на которых основана постановка задачи КЭ, оригинальны. Работ по улучшению характеристик рекомбинантных штаммов бактерий - продуцентов БАВ с помощью экспозиции в условиях орбитального космического полета и последующей наземной селекции в России и за рубежом ранее не проводилось.

Научная аппаратура:

Пенал «Биоэкология». В контейнере пенала размещаются 8 туб с пробирками с биообразцами, закомпонованные в единую укладку «Арил» (используется в КЭ «ОЧБ», «Лактолен»). Термоизолирующий контейнер «Биоконт-Т» (в случае необходимости соблюдения температурных условий доставки и возврата в КЭ) (используется в КЭ «ОЧБ», «Лактолен»). Термостат-холодильник «Криогем-03» или термостат «ТБУ-В» (для обеспечения температурных требований эксперимента во время нахождения его на борту РС МКС). (используется в КЭ АРИЛ, Конъюгация, Биоэмульсия, Асептик, Каскад.

Ожидаемые результаты:

Получение данных о влиянии условий орбитального полета на ростовые характеристики и сегрегационную стабильность рекомбинантных штаммов - продуцентов интерферона, интерлейкина и АРИЛа. Создание коллекции клонов штаммов-продуцентов цитокинов с наследуемыми отклонениями в свойствах. Получение новых рекомбинантных штаммов - продуцентов интерферона, интерлейкина -1? и АРИЛа с улучшенными характеристиками.

Определение методов повышения продуктивности рекомбинантных штаммов- продуцентов интерлейкинов 1?, 1?, и АРИЛа путем экспозиции их культур в условиях орбитального полета и последующей наземной селекции.

Отбор возможных кандидатов в производственные штаммы обладающих улучшенными биотехнологическими свойствами по сравнению с исходными штаммами.

Отобранные высокопродуктивные линии (клоны) штаммов - продуцентов интерферонов, интерлейкинов 1? и АРИЛ будут использоваться в производстве препаратов "Беталейкин" и "АРИЛ" на базе Гос.НИИ ОЧБ. Использование в производстве указанных препаратов штаммов с улучшенными свойствами может дать существенный экономический эффект.

Полученные результаты:

Результаты, полученные по КЭ «Арил» в период экспедиций МКС-17 и МКС-18 свидетельствовали о значительном влиянии факторов космического полета на рост культуры штаммов и на их чувствительность к индукторам и терапевтическим дозам антибиотиков. Морфологически клетки образцов с МКС не отличались от наземных образцов и соответствовали описанию клеток в паспорте на штамм. На агаризованной питательной среде образцы культур клона показали значительно больший прирост биомассы, чем в жидкой среде . При субклонировании и индукции вновь полученных клонов была показана гетерогенность их по способности синтезировать целевой белок вплоть до полной утраты этой способности. На основании этого сделаны выводы о целесообразности в ходе предполетной подготовки экспериментов расширить диапазон изучаемых объектов.

В соответствии с утвержденным Дополнением № 1 в Техническое задание на КЭ, начиная с МКС-27, в состав исследуемых культур по КЭ «АРИЛ» введен рекомбинантный штамм- продуцент интерферона. В результате экспериментов по КЭ «АРИЛ» получены клоны штамма E.coli TG-1 с плазмидой (pPR-TGATG-hIL-1r?) с повышенной экспрессией гена и стабильностью плазмиды, определены оптимальные посевные дозы, при которых сохраняется максимальная выживаемость клеток, элиминация плазмиды является минимальной, а синтез целевого белка максимальный.

Сравнение результатов, полученных в экспериментах с двумя различными штаммами-продуцентами, позволит выявить наиболее общие закономерности изучаемых процессов и повысит надежность соответствующих выводов.

Сроки проведения: В 2012 г.согласно сквозного план-графика планируется провести 2 сеанса эксперимента и в случае принятия решения о дополнительных сеансах КЭ провести еще 2 сеанса в 2013 году с выпуском экспресс-отчетов.
Состояние эксперимента: Завершен
Организация постановщик: ОАО «Биопрепарат»
Организации участники: ФГУП "ГосНИИ ОЧБ" ФМБА России ОАО РКК "Энергия" им. С.П. Королева, ФГБУ "НИИ ЦПК имени Ю.А. Гагарина", ЦУП ФГУП ЦНИИмаш
Научный руководитель: Петров Л. Н.
Публикации по эксперименту:

Список публикаций в процессе редактирования.

Последнее обновление: 14.11.2017

Информационная справка

Программы

Изображения