Оптимизация схемы деконтаминации перевиваемых культур клеток человека антибиотиками различного механизма действия

При проведении экспериментов на клеточных культурах важным условием достоверности получаемых результатов является отсутствие контаминации. При этом долгосрочное культивирование существенно повышает риски заражения клеточного материала, в связи с чем возникает необходимость поддержания клеточной чистоты и удаления контаминантов в случае обнаружения заражения. В качестве контаминантов чаще всего выступают бактерии, дрожжи и грибы, в редких случаях вирусы и простейшие. Соответственно, для борьбы с биологическим заражением необходимо использовать препараты различной направленности в зависимости от природы контаминанта. В данной работе исследовано влияние наиболее распространённых в лабораторной практике препаратов антибиотической и антимикотической направленности на жизнедеятельность адгезивных перевиваемых клеточных культур человека. Показано, что разные клеточные культуры обладают различающейся чувствительностью к используемым для деконтаминации препаратам, что свидетельствует о необходимости разработки индивидуальных схем лечения для конкретной клеточной линии. Установлены безопасные диапазоны концентрации препаратов для клеток аденокарциномы лёгкого, остеосаркомы, колоректальной карциномы и эмбриональных клеток почки человека. С учётом полученных данных проведено лечение спонтанной контаминации в длительно культивируемом штамме линии H1299. Искусственное заражение исследуемых клеточных линий выявленным контаминантом с последующим лечением по аналогичной схеме подтвердило адекватность использования ципрофлоксацина для деконтаминации различных адгезивных культур в лабораторной практике.

1. Abatenh E., Gizaw B., Tsegaye Z. Contamination in a microbiological laboratory. Int J Res Stud Biosci. 2018; 6 (4): 7–13. doi: https://doi.org/10.20431/2349-0365.0604002.

2. Mahmood A., Ali S. Microbial and viral contamination of animal and stem cell cultures: common contaminants, detection and elimination. Stem Cell Res Ther. 2017; 2 (5): 149–155. doi: https://doi.org/10.15406/jsrt.2017.02.00078.

3. Dalhoff A. Selective toxicity of antibacterial agents — still a valid concept or do we miss chances and ignore risks? Infection. 2021; 49: 29–56. doi: 10.1007/s15010-020-01536-y.

4. Chazotte B. Labeling nuclear DNA with Hoechst 33342. Cold Spring Harb Protoc. 2011; 2011 (1): pdb.prot5557. doi: 10.1101/pdb.prot5557.

5. Novikova D. S., Grigoreva T. A., Ivanov G. S., Melino G., Barlev N. A., Tribulovich V. Activating effect of 3-benzylidene oxindoles on AMPK: from computer simulation to high-content screening. ChemMedChem. 2020; 15 (24): 2521–2529. doi: 10.1002/cmdc.202000579.

6. Grigoreva T., Romanova A., Sagaidak A., Vorona S., Novikova D., Tribulovich V. Mdm2 inhibitors as a platform for the design of P-glycoprotein inhibitors. Bioorg Med Chem Lett. 2020; 30 (18): 127424. doi: 10.1016/j.bmcl.2020.127424.

7. Grigoreva T., Sagaidak A., Romanova A., Novikova D., Garabadzhiu A., Tribulovich V. Establishment of drug-resistant cell lines under the treatment with chemicals acting through different mechanisms. Chem Biol Interact. 2021; 344: 109510. doi: 10.1016/j.cbi.2021.109510.

8. Sharma S. K., Singh L., Singh S. Comparative study between penicillin and ampicillin. Sch J App Med Sci. 2013; 1 (4): 291–294. doi: https://doi.org/10.36347/sjams.2013.v01i04.019.

9. Kornder J. D. Streptomycin revisited: molecular action in the microbial cell. Med Hypotheses. 2002; 58 (1): 34–46. doi: https://doi.org/10.1054/mehy.2001.1450.

10. Jospe-Kaufman M., Siomin L., Fridman M. The relationship between the structure and toxicity of aminoglycoside antibiotics. Bioorg Med Chem Lett. 2020; 30 (13): 127218. doi: 10.1016/j.bmcl.2020.127218.

11. Birk A. V., Dubovi E. J., Zhang X., Szeto H. H. Antiviral activity of geneticin against bovine viral diarrhoea virus. Antivir Chem Chemother. 2008; 19 (1): 33–40. doi: 10.1177/095632020801900105.

12. Zhang G., Liu X., Zhang S., Pan B., Liu M. Ciprofloxacin derivatives and their antibacterial activities. Eur J Med Chem. 2018; 146: 599–612. doi: 10.1016/j.ejmech.2018.01.078.

13. Colozza C., Posteraro B., Santilli S., De Carolis E., Sanguinetti M. A., Girmenia C. In vitro activities of amphotericin B and ambisome against Aspergillus isolates recovered from Italian patients treated for haematological malignancies. J Antimicrob Agents. 2012; 39: 440–443. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2012.01.013.

14. Дмитриева Н. В., Петухова И. Н. Сравнительная эффективность и переносимость липидного комплекса амфотерицина B и липосомального амфотерицина B при лечении инвазивных грибковых инфекций у онкогематологических больных: обзор литературы. Онкогематология. 2014; 9 (1): 35–41. doi: doi.org/10.17650/1818-8346-2014-9-1-35-41.

15. Novikova D. S., Grigoreva T. A., Zolotarev A. A., Garabadzhiu A. V., Tribulovich V. G. Advanced palladium free approach to the synthesis of substituted alkene oxindoles via aluminum-promoted Knoevenagel reaction. RSC Adv. 2018; 60 (8): 34543–34551. doi: 10.1039/c8ra07576j.

16. Grigoreva T. A., Novikova D. S., Gureev M. A., Garabadzhiu A. V., Tribulovich V. G. Amino acids as chiral derivatizing agents for antiproliferative substituted N-benzyl isoindolinones. Chirality. 2018; 30 (6): 785–797. doi: 10.1002/chir.22854.

17. Gureev M., Novikova D., Grigoreva T., Vorona S., Garabadzhiu A., Tribulovich V. Simulation of MDM2 N‐terminal domain conformational lability in the presence of imidazoline based inhibitors of MDM2‐p53 protein–protein interaction. J Comput Aided Mol Des. 2020; 34: 55–70. doi: 10.1007/s10822-019-00260-6.

18. Arshad H., Patel Z., Mehrabian M., Bourkas M. E. C., Al-Azzawi Z. A. M., Schmitt-Ulms G., Watts J. C. The aminoglycoside G418 hinders de novo prion infection in cultured cells. J Biol Chem. 2021; 297 (3): 101073. doi: 10.1016/j.jbc.2021.101073.

19. Yadav V., Talwar P. Repositioning of fluoroquinolones from antibiotic to anti-cancer agents: An underestimated truth. Biomed Pharmacother. 2019; 111: 934–946. doi: 10.1016/j.biopha.2018.12.119.

20. Шалунова Н. В., Волкова Р. А., Волгин А. Р., Петручук Е. М., Бердникова З. Е., Эльберт Е. В., и др. Микоплазмы — контаминанты клеточных культур. БИОпрепараты. Профилактика, диагностика, лечение. 2016; 16 (3): 151–160.

21. Greenfield E. A. Testing hybridoma cells for Mycoplasma contamination. Cold Spring Harb Protoc. 2021; 2021 (7). doi: 10.1101/pdb.prot103283.

22. Чернова O. A., Медведева E. С., Музыкантов A. A., Баранова Н. Б., Чернов В. M. Микоплазмы и их устойчивость к антибиотикам: проблемы и перспективы контроля микоплазменных инфекций и контаминаций клеточных культур. Acta Naturae. 2016; 8 (2): 24–34. doi: https://doi.org/10.32607/20758251-2016-8-2-24-34.

23. Хилькевич Н. Д. К вопросу о генитальных микоплазменных инфекциях. Военная медицина. 2012; 2: 128–133.