Biofarmacijos skyrius

Prof. Algirdas Bumelis

Vyriausiasis mokslo darbuotojas, skyriaus vedėjas

Valstybinio mokslinių tyrimų instituto Inovatyvios medicinos centro Biofarmacijos skyriuje atliekami taikomieji moksliniai tyrimai medicininės paskirties rekombinantinių baltymų ir vaistinių preparatų gamybos technologijų kūrimo srityje. Skyriaus tyrėjai dirba dviem pagrindinėmis kryptimis – biosintezės procesų tobulinimo ir kamieninių ląstelių kultivavimo technologijų pritaikymo Geros Gamybos Praktikos (GGP) sąlygoms.

Pirmosios krypties tyrimuose rekombinantinių baltymų produkavimui  naudojamos skirtingos ekspresijos sistemos – bakterijų ir žinduolių. Kuriant ekspresijos sistemas, parenkamos optimalios transfekcijos sąlygos ir vykdoma klonų atranka, siekiant sukurti ląstelių linijų, efektyviai produkuojančių tikslinius baltymus, bankus. Atrinkti ląstelių klonai naudojami kuriant ir tobulinant biosintezės skirtingo tūrio bioreaktoriuose schemas. Bioreaktorių kultūrose gautų rekombinantinių baltymų gryninimo procesai optimizuojami atsižvelgiant į jo fizikochemines savybes ir ląstelių linijos, iš kurios jis gautas, ypatybes. Biofarmacijos skyriuje taip pat tobulinami analitiniai metodai, skirti biosintezės metu gautų ir išgrynintų rekombinantinių baltymų kokybės įvertinimui.

Vystant antrąją kryptį, tyrimai atliekami su skirtingų tipų kamieninėmis ląstelėmis, išskirtomis iš įvairių šaltinių: riebalinio audinio, danties pulpos, placentos, amniono membranos, virkštelės kraujo ir audinio, endometriumo, sėklidžių audinio, plauko folikulo, taip pat nuolat ieškoma alternatyvių šaltinių. Iš skirtingų audinių išskirtos bei pagal paviršiaus žymenis identifikuotos mezenchiminės ir hemopoetinės kamieninės ląstelės kultivuojamos mažo tūrio laboratoriniuose induose siekiant parinkti optimalias sąlygas. Ląstelių kultūroms naudojamos beseruminės auginimo terpės bei GGP reikalavimus atitinkantys priedai. Parinkus optimalias sąlygas, kamieninės ląstelės gausinamos įvairaus tūrio ir tipo  bioreaktorių sistemose, ilgalaikėse kultūrose nuolat vertinamas kamieninių ląstelių fenotipo išlaikymas bei diferenciacijos potencialas, atliekama metabolitų analizė.

  1. Medicininės paskirties rekombinantinių baltymų ekspresinių sistemų, biosintezės, gryninimo procesų ir baltymų savybių bei vaistinių preparatų gamybos technologijų pagrindų kūrimas.
  2. Įvairių šaltinių žmogaus kamieninių ląstelių pagausinimo automatizuotuose biorektoriuose technologijos kūrimas.
  3. Įvairių šaltinių žmogaus kamieninių ląstelių 3D biospausdinimo technologijos kūrimas.

Biofarmacijos skyriuje APC paslaugas teikia dvi laboratorijos – Biofarmacijos procesų tyrimų laboratorija ir Ligos biožymenų tyrimų laboratorija. Šiose laboratorijose esanti įranga leidžia atlikti skirtingas užduotis vystant biofarmacinius procesus:

  1. Genetinės medžiagos paruošimo, amplifikavimo ir frakcionavimo įrangos komplektas rekombinantinių ląstelių linijų generavimui ir biosintezės procesų kūrimui.
  2. Biofarmacijos procesų tyrimų įrangos komplektas ląstelių vizualizavimui, gyvybingumo ir koncentracijos nustatymui.
  3. Rekombinantinių ląstelių kultūrų įrangos komplektas biosintezės procesų kūrimui ir galutinio produkto gavimui.
  4. Rekombinantinių baltymų išskyrimo bei gryninimo įrangos komplektas galutinio produkto gavimui.
  5. CO2 inkubatorius, inkubatorius-purtyklė, centrifuga rutininiams darbams su ląstelių kultūromis.
  6. Ląstelių vaizdinimo sistema rekombinantinių ląstelių linijų analizei.
  7. Gliukozės analizatorius biosintezės procesų optimizavimui.
  8. Skysčių chromatografinė sistema didelių kiekių baltymų valymui.
  9. Sistema rekombinantinio baltymo išeigos matavimui.
  10. Masių spektrometrijos ir HPLC sistemos galutinio produkto charakterizavimui.
  11. Baltymų agregatų ir dalelių analizės sistema, homogenizatorius, viskozimetras su kontroliuojama temperatūra, spektrometras rekombinantinių baltymų gryninimo schemų vystymui ir charakterizavimui.
  12. Baltymų sekvenavimo sistema produkto charakterizavimui.
  13. Liofilizatorius galutinio produkto išsaugojimui.

Mokslo darbuotojas

Jaunesnysis mokslo darbuotojas
prof. habil. dr. Vladas Algirdas Bumelis skyriaus vedėjas, vyriausiasis mokslo darbuotojas
dr. Gintautas Vyšniauskis mokslo darbuotojas
Aivaras Kinderis jaunesnysis mokslo darbuotojas
Ignas Ryžakovas jaunesnysis mokslo darbuotojas
Kristina Jaskonienė vyresnioji laborantė