Autor coordonator: Emanuel Vamanu
Domenii de aplicabilitate: biotehnologie, suplimente funcționale, testare in vitro
Descriere:
Sistemele de simulare in vitro reprezintă o alternativă utilă în realizarea de testări ale produselor funcționale (biomasă probiotică sau extracte vegetale) la nivel de laborator. Ele permit studiul pe termen lung, în condiții reproductibile, fiind foarte eficiente în comparație cu studiile in vivo, care au anumite limitări de ordin etic, fiind strict controlate și având costuri ridicate. Studiile in vitro pot fi realizate în mod static și dinamic. Cele din urmă iau în considerare o serie de factori fiziologici esențiali, ceea ce creează o imagine mult mai clară a eficienței produsului testat la nivel de laborator. Principalul factor limitativ al sistemelor statice îl reprezintă acumularea în mediul de simulare a unor produși toxici rezultați din activitatea metabolică.
În Laboratorul de Biotehnologii farmaceutice din cadrul Facultății de Biotehnologii din București există dezvoltate două sisteme in vitro de simulare a tranzitului prin tractul gastrointestinal uman (www.gissystems.ro). Acestea au fost concepute pentru un studiu integrat de formulare și testare a produselor funcționale pentru industria biofarmaceutică.
Ambele sisteme folosesc microbiota colonului (amprenta microbiană) pentru determinarea impactului produsului asupra structurii microbiotei și a metabolismului prin procese de modulare. Procesele de modulare au ca scop identificarea efectului asupra raportului dintre diferitele tulpini din microbiotă și a nivelului acizilor grași cu catena scurtă utilizați frecvent ca biomarker. Aceste studii inovatoare adresate unor grupuri țintă de populație (de exemplu, persoane care sunt diagnosticate cu boli cardiovasculare, diabet de tip 2, boli neurodegenerative) sunt susținute prin colecția ColHumB, în care sunt păstrate amprentele microbiotelor ce sunt utilizate în studiile in vitro.
Sistemul GIS1 funcționează în două faze independente, toate studiile desfășurându-se în același vas de simulare. Prima faz[ simulează tranzitul prin stomac și intestinul subțire, iar cea de a doua fază simulează tranzitul prin colonul uman în trei etape (colon ascendent, transversal și descendent). Diferența dintre segmente se face pe baza timpului de staționare și a valorii pH.
Sistemul GIS2 este dedicat exclusiv studiului in vitro al celor trei segmente ale colonului, făcând trecerea de la modul static al sistemului GIS1, la cel dinamic apropiat de studiile in vivo. Sistemul se bazează pe un transfer în timp real al conținutului de la un segment la altul, prin fermentație semicontinuă care este dedicată studiului/validării finale a produsului formular cu ajutorul sistemului GIS1.
