Результат интеллектуальной деятельности: СИСТЕМА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АУТОЛОГИЧНОЙ СЫВОРОТКИ

Изобретение относится к медицине, а именно к системе для получения аутологичной сыворотки с повышенным содержанием IL-1RA, факторов роста и со сниженным содержанием провоспалительных цитокинов и других провоспалительных факторов, и может быть использовано для получения препаратов аутологичной плазмы в различных вариантах, активно использующихся в медицине для лечения широкого спектра заболеваний.

Среди провоспалительных цитокинов наиболее значимыми в настоящее время считаются IL-1 и TNF-a.

К сожалению, применение лекарственных препаратов, блокирующих данные цитокины (ремикейд, адалимумаб), не может осуществляться рутинно для лечения дегенеративных заболеваний из-за большого числа ограничений и стоимости. Однако применение биотехнологии по увеличению IL-1RA (антогониста интерлекина 1 IL-1) в сыворотке крови (аутологичная концентрированной сыворотка - ACS) и введение данного препарата внутрисуставно (паравертебрально, парасухожильно и т.п.) дают в эксперименте и клинике положительные результаты.

Основной целью исследования является поиск способов стимуляции высвобождения из клеток крови противовоспалительных цитокинов в высоких концентрациях и удаления образующихся провоспалительных цитокинов (и других факторов). При этом предполагается стимулировать выделение цитокинов инертными, легкоудаляемыми компонентами или средами.

Препараты аутологичной плазмы служат ценным дополнением и альтернативой существующим подходам к лечению. Ни один другой вид инъекционной терапии (например, введение кортикостероидов или гиалуроновой кислоты) не обладает выраженностью и продолжительностью эффекта, характерных для данного метода.

Терапия препаратами аутологичной плазмы предполагает введение в пораженный сустав, места энтезопатий или в воспаленное сухожилие аутологичной кондиционированной сыворотки (АКС) с повышенным содержанием антагониста рецепторов к интерлейкину 1 (IL-1RA).

Исследование по болям в спине, проведенное Бохумским университетом (Becker et al., 2007), сравнивало терапию препаратами аутологичной плазмы с кортикостероидами при эпидуральном периневральном введении. Никаких специфических побочных эффектов не наблюдалось.

Терапия препаратами аутологичной плазмы признана на международном уровне как высокоэффективный, инновационный метод локальной терапии; преимущества данного метода описаны в специализированных медицинских изданиях.

Из уровня техники известны технические решения.

Известен аппарат для получения терапевтически активных белков в крови (международная заявка №2015085348, 18.06.2015), включающий пробирку, содержащую гранулы с силикатным покрытием. После сбора крови пробирку инкубируют в асептических условиях при 37°С в течение 24 ч. После инкубации в каждую пробирку центрифугируют (3500 оборотов в минуту, 10 мин) и верхний слой, будучи плазмы или сыворотки, переводят в стерильный шприц и вводят обратно пациенту.

Также известна система для получения антагониста рецептора интерлейкина-1 или терапевтически эффективного белка, выбранная в качестве ближайшего аналога патентуемому решению (США №2010125236, 20.05.2010). Кровь получают от пациента с помощью обычного шприца, а затем вводят в двойную люэровскую центрифужную пробирку. Центрифужная пробирка снабжена шариками с силанизированным покрытием. Пробирку затем инкубируют и центрифугируют. После инкубации и центрифугирования сыворотки, содержащей терапевтически активные аутологичные белки, такие как IL-1RA, получившуюся плазму вводят обратно в организм пациента.

Однако исследования последних лет показали, что известные методики приводят к увеличению в сыворотке крови как противовоспалительных, так и прововоспалительных цитокинов одновременно. А этот факт ставит под сомнение однозначную эффективность применения полученных продуктов при лечении хронических и острых артритов.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является значительное снижение концентрации провоспалительного цитокина ИЛ-1β (возможно дополнительно ФНО-α, ИЛ-6, ММП), как следствие, повышение эффективности лечебного действия аутологичной концентрированной сыворотки.

Заявленный технический результат достигается за счет применения конструкции многокомпонентной системы для получения аутологичной сыворотки с повышенным содержанием IL-1RA и со сниженным содержанием провоспалительных цитокинов, включающей один шприц (шприц 1), внутренние стенки которого покрыты твердофазным полимерным сорбентом с фиксированным на нем моноклональными антителами к IL-1β (возможно дополнительно к ФНО-α, ИЛ-6), кроме стенок твердофазный полимерный сорбент может быть расположен на дополнительной структуре (губке, сетке, системе трубочек) внутри шприца, содержащего стеклянные шарики диаметром от 2,5 до 3,5 мм, занимающие до 40% от общего объема шприца, и 3-6 шприцов (шприц 2), внутренние стенки которых покрыты твердофазным полимерным сорбентом с фиксированными на нем человеческими IL-1β (возможно дополнительно ФНО-α, ИЛ-6), и стерильный переходник для перемещения аутологичной сыворотки из шприца с антителами в шприц с человеческим IL-1β.

Также может применятся один трехкомпонентный шприц для получения аутологичной сыворотки с повышенным содержанием IL-1RA и со сниженным содержанием провоспалительных цитокинов, что также обеспечивает указанный результат.

Технический результат достигается за счет реакции антиген-антитело, при которой ИЛ-1 (возможно ИЛ-6, ФНО-α), образующийся при получении аутологичной сыворотки или находящийся изначально в крови человека в повышенной концентрации, связывается со специфическим белком (моноклональным антителом), в ходе этой реакции на твердофазном сорбенте остается фиксированным комплекс моноклональное антитело - ИЛ-1 (возможно дополнительно моноклональное антитело - ФНО-α, моноклональное антитело - ИЛ-6), а находящаяся в шприце свободно аутологичная сыворотка содержит значительно сниженное количество ИЛ-1β (возможно ИЛ-6, ФНО-α).

Шприц 1 по сути является пробиркой, выполняющей функцию шприца за счет вакуума и двухсторонней иглы.

Использование дополнительной пористой структуры или различных вариантов ребристости стенки пробирки (шприца 1) увеличивает площадь соприкосновения плазмы и фиксированных на твердой фазе антител, в большей степени обеспечивая фиксацию провоспалительных цитокинов и меньшую их концентрацию в получаемой плазме.

Объем шприца, стенки которого покрыты антителом к IL-1b (возможно дополнительно к ИЛ-6, ФНО-α), составляет от 20 до 60 мл. Наиболее вероятно использование моноклональных мышиных антител, полученных путем гибридомной технологии, также возможно использование других видов генно-инженерных моноклональных антител.

Объем шприца, стенки которого покрыты изнутри человеческим IL-1β (возможно дополнительно ИЛ-6, ФНО-α), пригодного для употребления in vivo, для элиминации мышиных моноклональных антител, составляет 5-10 мл.

Стерильный переходник представляет собой полимерную трубку диаметром до 4 мм и длиной от 40 до 100 мм, которая также изнутри может быть покрыта или моноклональными антителами или человеческим IL-1, в зависимости от необходимости. Переходник дает возможность делать многократные пассажи плазмы, таким образом стимулируя связывание провоспалительных цитокинов с фиксированными антителами.

Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых представлено следующее.

Фиг. 1 - варианты выполнения первого шприца.

Фиг. 2 - вид шприца с фиг.1 сверху.

Фиг. 3 - варианты выполнения шприца с дополнительной пористой структурой.

Фиг. 4 - вид сектора шприца с дополнительной пористой структурой сверху.

Фиг. 5 - схема выполнения процесса получения плазмы с помощью двух шприцев.

Фиг. 6 - схема выполнения процесса получения плазмы с помощью переходника и двух шприцев.

Фиг. 7 - схема выполнения процесса получения плазмы с использованием трехкомпонентного шприца.

Система включает шприц 1 (поз. 1), внутренние стенки которого покрыты твердофазным полимерным сорбентом (поз. 2) с фиксированным на нем моноклональными антителами к IL-1β (возможно дополнительно к ФНО-α, ИЛ-6). Кроме стенок твердофазный полимерный сорбент может быть расположен на дополнительной структуре (губке, сетке, системе трубочек) (поз. 4) внутри шприца 1. Шприц 1 содержит стеклянные шарики (поз. 3) диаметром от 2,5 до 3,5 мм, занимающие до 40% от общего объема шприца, и 3-6 шприцев (шприц 2), внутренние стенки которых покрыты твердофазным полимерным сорбентом с фиксированными на нем человеческими IL-1β (возможно дополнительно ФНО-α, ИЛ-6), и стерильный переходник (поз. 5, 7) для перемещения аутологичной сыворотки из шприца с антителами в шприц с человеческим IL-1β.

Получение аутологичной сыворотки посредством предлагаемой системы осуществляется следующим образом. Кровь получают от пациента с помощью обычного шприца и вводят в шприц 1 (поз. 1), возможно введение в шприц 1 не только крови, но и других аутологичных жидкостей, плазмы, плазмы, обогащенной тромбоцитами. Шприц 1 затем инкубируют. Инкубация осуществляется на специально предназначенной для этих целей стойке (с возможностью придания шприцу 1 дополнительно качательных движений или определенных циклов пространственного положения с изменением угла наклона к горизонту от 90 до 30°, при температуре 36,5-37°С в течение 2-24 часов. Для инкубации могут быть использованы, например, стойки фирм LABMEDIX (http://labmedix.ru/preanalitika/miksery/programmiruemyj-rotator-vstryaxivatel-rm-1.html), ВИЛИТЕК (http://vilitek.ru/products/173/868/). GFL (http://deltaanalytics.ru/3025.php) и другие стойки с подобными характеристиками. Центрифугирование может быть осуществлено как до инкубации, так и после, возможно добавление дополнительного цикла инкубации. При окончании этого этапа в шприце в верхней части образуется, в зависимости от объема взятой крови, 5-25 мл аутологичной сыворотки.

В шприц 1 после асептической обработки вставляют стерильный переходник (поз. 5, 7), по которому полученная сыворотка перемещается из шприца 1 в шприц 2 (поз. 6). Перемещение может быть осуществлено в нескольких режимах, с изменением параметров скорости и возможной сменой направления потока. Наиболее вероятно использование режима с малой скоростью, обеспечивающей переход сыворотки из шприца 1 в шприц 2 в течение 5-15 минут.

Система, состоящая из шприцев 3 (поз 8). Система совмещает в одном шприце все принципиальные детали процесса получения плазмы, с повышенным содержанием IL-1RA, с низким содержанием провоспалительных цитокинов. Система состоит из вакуумной пробирки, преобразующейся в шприц объемом 5-10 мл, содержащего стеклянные шарики диаметром от 2,5 до 3,5 мм, занимающие до 30-40% от общего объема шприца и поршня, состоящего из множества капилляров, покрытых изнутри твердофазным сорбентом с фиксированными на нем антителами к ИЛ-1 (возможно, дополнительно к ИЛ-6, ФНО-α). В шприце предусмотрен фиксатор поршня в положении 2 (поз. 10).

Заявленная система может быть реализована в следующих процессах получения аутологичной сыворотки.

Процесс 1.

Процесс получения плазмы с помощью двух шприцев: шприц 1 (поз. 1) и шприц 2 (поз. 6). Кровь центрифугируется в шприце 1 (возможна любая модификация), затем полученная плазма набирается в шприц 2 с помощью универсального переходника с двухсторонними иглами (поз. 5). В процессе провоспалительные цитокины связываются с антителами и фиксируются на полимере (шприц 1), а остатки антител удаляются в шприце 2 с помощью ИЛ-1.

Процесс 2.

Кровь центрифугируется в шприце 1 (возможна любая модификация), затем полученная плазма набирается в шприц 2 с помощью универсального переходника с двухсторонними иглами (поз. 5). В процессе провоспалительные цитокины связываются с антителами и фиксируются на полимере (шприц 1), а остатки антител удаляются в шприце 2 с помощью ИЛ-1. Процесс может быть интенсифицирован с помощью прохождения крови через переходник (поз. 7), который изнутри покрыт антителами к провоспалительным цитокинам (ИЛ-1) (возможен вариант размещения на внутренней поверхности переходника фиксированного ИЛ-1).

Процесс 3.

Кровь центрифугируется в шприце 3 (поз. 8) (поршень находится в положении 1 (поз. 9)). Затем поршень переводится из положения 1 (поз. 9) в положение 2 (поз. 10) с помощью иглы, которая вводится в пробирку. Полученная плазма медленно проходит сквозь капилляры поршня, внутренняя поверхность которых покрыта моноклональными антителами к ИЛ-1 (возможно к ФНО, ИЛ-6). Провоспалительные цитокины (ИЛ-1, возможно ФНО, ИЛ-6) связываются с антителами и фиксируются на полимере. Поршень смещается иглой до фиксатора. Этой же иглой плазма набирается в шприц (универсальный), которым осуществляется инъекция.