Մարդու շիճուկային ալբումինը ( Human serum albumin-HSA ) արյան պլազմայի հիմնական սպիտակուցն է, որի կոնցենտրացիան արյան սպիտակուցների կազմում ամենաբարձր տոկոսն է կազմում եւ ապահովում է պլազմայի օսմոտիկ ճնշումը [1]։
   Այն իրականացնում է մի շարք նյութերի փոխադրումը, այդ թվում՝ որոշ սպիտակուցների եւ տարբեր իոնների, պիգմենտների (բիլիռուբին), հորմոնների (վահանաձեւ գեղձի հորմոններ), ստերոիդների, ազատ ճարպաթթուների, ինչպես նաեւ օրգանիզմ մտած սինթետիկ դեղանյութերի փոխադրումը [2]։
  Մարդու շիճուկային ալբումինի երրորդ կարեւոր ֆունկցիան այն է, որ ալբումինը հարուստ եւ արագ իրացվող սպիտակուցային պահեստ է։
  Ալբումինը օժտված է նաեւ կոնյուգացնող եւ ինակտիվացնող հատկություններով, հետեւաբար նրա կոնցենտրացիայի իջեցումը մեծացնում է արյան պլազմայում պարունակվող ազատ, կենսաբանորեն ակտիվ միացությունների, այդ թվում նաեւ ագրեսիվ նյութերի քանակությունը Այսպիսով, մարդու արյան պլազմայի շիճուկային ալբումինը բազմաֆունկցիոնալ, բացասական լիցքավորված, ածխաջրածնային մնացորդ չպարունակող լուծելի սպիտակուց է։
   Այն կազմված է 585 ամինաթթվային մնացորդ պարունակող շղթայից, որոնցից 35-ը ցիստեինն է, որոնք առաջացնում են դիսուլֆիդային կապեր՝ կայունացնելով ալբու85մինի երրորդային կառուցվածքը։
   HSA -ի մոլեկուլային զանգվածը կազմում է 66,5 կԴա [3,4]։
  Հետազոտությունների արդյունքները [4] ցույց են տվել, որ արյան շիճուկային ալբումինը կոդավորող գենն օժտված է բարձր պոլիմորֆիզմով, եւ ներկայումս հայտնաբերված են նրա ավելի քան 30 գենետիկական տարբերակներ (ալլոալբումիններ)։
  Առողջ մարդկանց արյան պլազմայում HSA -ի կոնցենտրացիան հասնում է մինչեւ 42±3.5 գ/լ-ի։
   Յուրաքանչյուր պահի արյան հոսքում շրջանառվում է մոտ 160 գ շիճուկային ալբումին [5], եւ նրա կիսատրոհման տեւողությունը 19-20 օր է։
  Արյան շիճուկային ալբումինը լայն կիրառություն ունի գործնական բժշկության տարբեր ոլորտներում` բուժական պրակտիկայում` խոշոր այրվածքների, հեմորագիկ շոկի, հիպոպրոտեինեմիայի եւ պտղի էրիթրոբլաստոզի, ինչպես նաեւ լյարդի ցիրոզի հետեւանքով առաջացած ասցիտի բուժման, արյան պլազմայի օսմոտիկ ճնշման վերականգնման նպատակով։
   Որպես հավելում այն օգտագործվում է նաեւ պատվաստանյութերի եւ սպիտակուցային բուժիչ պրեպարատների, ինչպես նաեւ վերջիններիս ստացման համար օգտագործվող սննդային միջավայրերի կազմի մեջ [4,5]։
  Շիճուկային ալբումինը հիմնականում ստանում են դոնորական արյունից։
   Սակայն, ներկայումս ամբողջ աշխարհում դոնորական արյան խիստ պակաս է զգացվում, ինչը կապված է դոնորների թվի փոքրացման եւ դոնորական արյան նկատմամբ պահանջարկի մեծացման հետ [4-6]։
   Դոնորական արյունից ստացված ալբումինի կիրառման սահմանափակումները պայմանավորված են ոչ միայն նրա բարձր ինքնարժեքով, այլ նաեւ այն հանգամանքով, որ դրանից ստացված պրեպարատների միջոցով ռեցիպիենտին հնարավոր է ինֆեկցիոն ագենտներ փոխանցել, մասնավորապես իմունային անբավարարության ( ՄԻԱՎ ), հեպատիտի եւ մի շարք այլ վիրուսներ [7]։
  Վերոհիշյալի հետ կապված կլինիկական եւ տնտեսական տեսանկյունից առավել մեծ նշանակություն է ստանում ժամանակակից կենսատեխնոլոգիական եղանակներով ստացված սպիտակուցային պրեպարատների օգտագործումը։
   Ներկայումս աշխարհում առկա միտումներից կարելի է ենթադրել, որ մոտ ժամանակներս տեղի կունենա արյունից ստացված պրեպարատների աստիճանական փոխարինում ռեկոմբինանտային սպիտակուցային արտադրանքներով։
  Ներկայումս կենսատեխնոլոգիական ճանապարհով մարդու շիճուկային ալբումինի ստացման համար մշակվել են եւ շարունակվում են աշխատանքները մի շարք արդյունավետ արտադրական եղանակների ստեղծման ուղղությամբ։
   Այսպես, վերջին տասնամյակում մշակվել են մարդու արյան շիճուկային ալբումինի ստացման նոր եղա86նակներ, որոնք հիմնված են Escherichia coli [11] , Kluyveromyces lactis [12] (պատենտ US 6,686,179, 2004 թ.), Saccharomyces cerevisiae [13] (պատենտ US 7,045,318 , 2006թ.) , Pichia pastoris միկրոօրգանիզմների, տրանսգենային կենդանիների [14] եւ բույսերի [15] միջոցով այդ սպիտակուցի սինթեզի վրա։
   Բակտերիաները, լինելով պրոկարիոտիկ օրգանիզմներ, ընդունակ չեն իրականացնելու էուկարիոտ օրգանիզմների սպիտակուցներին բնորոշ հետտրանսլացիոն մոդիֆիկացիա։
  Բացի այդ պրոդուցենտ պրոկարիոտիկ շտամների պայմանական ախտածնությամբ օժտված լինելու պայմաններում ռեկոմբինանտային սպիտակուցները կարող են պարունակել էնդոտոքսինների խառնուրդներ, որի հետեւանքով բակտերիալ ծագման ռեկոմբինանտային սպիտակուցների երկարատեւ օգտագործումն ուղեկցվում է անցանկալի կողմնակի ազդեցություններով եւ սահմանափակում է արդյունաբերական եղանակի վերածվելու հնարավորությունը [8,14]։
  1981 թ. ամերիկյան Genentch ընկերության կողմից առաջին անգամ rHSA -ի գենը հաջողությամբ էքսպրեսիայի է ենթարկվել E. coli էքսպրեսիոն համակարգում եւ պատենտավորվել, սակայն էքսպրեսիայի մակարդակը այնքան ցածր էր, որ չէր կարող օգտագործվել արդյունաբերական նպատակներով։
   Ավելի ուշ ամերիկյան մեկ այլ ընկերության կողմից օգտագործվեց P. pastoris էքսպրեսիոն համակարգը, որը տվեց 4-5 գ/լ արդյունք եւ կարող էր արդյունաբերական եղանակ հանդիսանալ։
   1990 թ. ճապոնական մի ընկերություն լիցենզիա (իրավունք) ստացավ այս եղանակի հիման վրա արտադրություն կազմակերպելու համար, որի առաջին արտադրանքը միջազգային շուկա դուրս եկավ 1999 թ. [4-6]։
  Մարդու ռեկոմբինանտային ալբումինի արտադրության առաջին գործարանը գործարկվել է Ճապոնիայում, որը տարեկան տալիս էր 40 տ արտադրանք։
   Այն սկսել է աշխատել 2000 թվականից [6]։
   Ավելի ուշ Չինաստանում ստեղծվեց եւս մեկ արդյունաբերական եղանակ, որը հիմնված է տրանսգենային բրնձից ստանալու վրա։
   Գտնում են, որ տրանսգենային բրնձից HSA -ի ստացման եղանակը շատ կարեւոր է Չինաստանի համար, քանի որ այդ երկրում սննդային սպիտակուցների մեծ պահանջարկ կա։
   HSA -ի գենի ներմուծումը Oryza sativa- ի գենում իրականացվում է Agrobacterium ցեղի բակտերիաների սպեցիֆիկ պլազմիդների միջոցով։
   Ընդ որում տրանսգեն բրնձի հատիկում պարունակվող լուծելի սպիտակուցի կազմում OsrHSA -ի պարունակությունը բարձր է (մինչեւ 10,58%)։
   Այս եղանակը հնարավորություն է տալիս 1 կգ սովորական բրնձի ( Oryza sativa ) տրանսգենային տարբերակից ստանալու 99% մաքրությամբ 2,75 գ մարդու շիճուկային ալբումին ( OsrHSA )։
   Ստացված OsrHSA -ն էկվիվալենտ է pHSA -ին ինչպես կենսաքիմիական հատկություններով, այնպես էլ ֆիզիկական 87կառուցվածքով, ֆունկցիաներով եւ իմունոգենությամբ (նրանց մոլեկուլային զանգվածները նույնն են, նույնն են նաեւ ամինաթթվային հաջորդականությունը, N եւ C ծայրերը, մոլեկուլի երկրորդային եւ երրորդային կառուցվածքները)։
   OsrHSA -ն մեծ քանակությամբ կուտակվում է տրանսգենային բրնձի սերմերի էնդոսպերմում։
   Այդ եղանակով մարդու շիճուկային ալբումինի ստացումը տնտեսապես շահավետ է։
  Ստացված ալբումինի մշակումն ընդգրկում է նրա անջատումը եւ քրոմատոգրաֆիայի երեք փուլերը` Capto-MMC, Q-Sepharose եւ PhenylHP, որոնք իրականացվում են համապատասխանաբար խտացման, աղազրկման եւ լիոֆիլիզացման համար։
  Մաքրման գործընթացը տեւում է մոտավորապես 48 ժամ, եւ արդյունքում կարող է վերականգնվել սպիտակուցի 45-50%-ը, ինչը համարժեք է 1 կգ բրնձից 2,75 գ OsrHSA -ի ստացմանը (մաքրության աստիճանը տատանվում է 99,45 ± 0,19%-ի միջակայքում), որը վկայում է մաքրման տեխնոլոգիայի հուսալիության եւ բարձր արտադրողականության մասին։
  Ռեկոմբինանտային ալբումինի ստացման եղանակներից մեկն է մեթիլոտրոֆ Pichia pastoris տեսակի խմորասնկերի բջջի մեջ մարդու շիճուկային ալբումինի գենի ներմուծման միջոցով ռեկոմբինանտային շիճուկային ալբումինի սինթեզը, որը առաջին անգամ փորձարկվել է 1993 թ.։
   Այն շատ հարմար, համեմատաբար էժան եւ տեխնիկապես հասանելի եղանակ է, որի հարմարավետությունը կապված է նաեւ այն հանգամանքի հետ, որ ստացված ալբումինն արտազատվում է միջբջջային տարածություն, ինչը հնարավորություն է տալիս հեշտությամբ անջատել այն [9]։
  Pichia pastoris -ը մեթիլոտրոֆ խմորասունկ է, որը լայնորեն կիրառվում է ռեկոմբինանտային սպիտակուցների արտադրության համար։
  Նրա առավելություններն են. 1. համեմատաբար արագ աճը (ցանքից մինչեւ կենսասինթեզի ավարտը տեւում է 3-5 օր), 2. նպատակային սպիտակուցի բարձր ելքը (մինչեւ 40 գ/լ), 3. սննդամիջավայրի մատչելիությունը (գլիցերին, մեթանոլ, ամիակ), 4. ֆերմենտացիայի մատչելի գինը, 5. խոշոր պոլիպեպտիդների ստացման հնարավորությունը (>50 կԴԱ), 6. գլիկոլիզացման հնարավորությունը, 7. ստացված սպիտակուցի արտազատումը սննդամիջավայր եւ պրոտեազների արտազատման ցածր արժեքը։
  Թերությունները պայմանավորված են N -գլիկոլիզացման ժամանակ իմունոգեն օլիգոսախարիդների առաջացմամբ։
   Բացի այդ տվյալ 88եղանակով ոչ բոլոր սպիտակուցների ստացումն է արդյունավետ, եւ կան նաեւ որոշ արտոնագրային սահմանափակումներ` արդյունաբերական արտադրության համար։
  P. pastoris -ի էքսպրեսիոն համակարգի կիրառումը տալիս է նաեւ մի շարք այլ առավելություններ, որոնք կապված են գենետիկական մանիպուլյացիաների կատարման հեշտության հետ, տեր բջիջ – վեկտոր արդյունավետ համակարգի առկայության հետ, որը ներառում է հըստակ կարգավորվող եւ մեծ հարմարվողականությամբ օժտված AOX1 պրոմոտորի առկայությունը, ինչպես նաեւ դիսուլֆիդային կապերի եւ այլ էուկարիոտիկ հետտրանսլյացիոն մոդիֆիկացիաների առաջացման հնարավորությունը։
  P. pastoris -ի կենսազանգվածի աճեցումը կատարվում է BMG (պեպտոն, խմորասնկային էքստրակտ, գլիցերին) կամ BMG2 (խմորասնկային էքստրակտ, գլիցերին) սննդամիջավայրերում, իսկ նպատակային նյութի սինթեզն իրականացվում է BMM (պեպտոն, մեթանոլ, խմորասնկային էքստրակտ) կամ BMM2 (մեթանոլ, խմորասնկային էքստրակտ) սննդամիջավայրերում։
  P. pastoris -ի բջիջներն ունակ են աճելու 4-37 0 C միջակայքում, սակայն աճեցման օպտիմալ ջերմաստիճանը 30 0 C-ն է։
   Բջիջներն աերոբ պայմաններում աճեցնելիս միջավայրն աննշան թթվեցնում են (oպտիմալ pH -ը՝ 4.5-4.6)։
   Որպես ածխածնի աղբյուր՝ բջիջները կարող են օգտագործել մի շարք պարզ միացություններ` գլյուկոզ, գլիցերին, մեթանոլ եւ այլն։
   Որպես ազոտի աղբյուր՝ կարող են օգտագործել ամինիֆիկացված հանքային աղերը, ամինաթթուները եւ միզանյութը (ինչպես աերոբ, այնպես էլ անաերոբ պայմաններում)։
  HSA -ի գենի ներկառուցման համար ամենահարմարը P. pastoris -ի AOX1 պրոմոտորն է, որը կարգավորում է ալկոհոլօքսիդազ ֆերմենտի էքսպրեսիան, քանի որ մեթանոլի միջավայրում աճեցնելիս այդ ֆերմենտի պարունակությունը կարող է հասնել բջջի ընդհանուր սպիտակուցային կազմի մինչեւ 30%-ը։
   Մինչեւ այժմ մի շարք ռեկոմբինանտային սպիտակուցներ հաջողությամբ էքսպրեսիայի են ենթարկվել AOX1 պրոմ ոտորի վերահսկողության տակ։
  AOX1 պրոմոտորի թերությունը կապված է կենսազանգվածը մեթանոլի միջավայրում աճեցման հետ, քանի որ վերջինս շատ դյուրավառ է, թունավոր։
  Բացի այդ մեթանոլում աճող բջիջները թթվածնի մեծ ծախս են պահանջում, ինչը պահանջում է սննդամիջավայրին մաքուր թթվածնի ավելացում՝ մեծացնելով գործընթացի ծախսատարությունը, եւ սահմանափակում մեծ մասշտաբներով աճեցման հնարավորությունը։
  Մեթանոլի անհրաժեշտության խնդրի շրջանցման համար, որպես սննդամիջավայր, կարելի է օգտագործել այլընտրանքային պրոմոտոր89ներ, օրինակ՝ գլիցերալդեհիդ դեհիդրոգենազի պրոմոտորը ( pGAP ), ֆորմալդեհիդ դեհիդրոգենազի պրոմոտորը ( pFLD ) եւ այլն։
  Ամփոփելով վերոհիշյալը՝ պետք է ընդգծել, որ մարդու շիճուկային ալբումինի ստացման կենսատեխնոլոգիական եղանակների կիրառումը համարվում է ժամանակակից, արդյունավետ, հեռանկարային ուղղություն, եւ ՀՀ-ում գործնական առողջապահության ոլորտում նրա ներդրումը կարող է ստանալ հանրապետական նշանակություն եւ ունենալ մեծ հեռանկարներ։

Բերված են կենսատեխնոլոգիական մեթոդներով մարդու շիճուկային ալբումինի ստացման նորագույն արդյունաբերական եղանակների համեմատական բնութագրերը։
