Аппаратный способ подготовки биоматериала для фекальной трансплантации

Background: Nowadays fecal transplantation (FT) is considered as a component of the treatment for a wide range of disorders, including autoimmune diseases (ulcerative colitis, Crohn's disease, type 1 diabetes mellitus and insulin resistance, multiple sclerosis, psoriasis). High-quality preparation of the biomaterial is a necessary procedure that allows for long-time storage of the prepared fecal transplant at ultralow temperature conditions and it use as needed.Aim: To optimize the method of preparation of the biomaterial for fecal transplantation and to evaluate its "survival" at different time points under cryopreservation conditions.Materials and methods: A device for the preparation of donor fecal material for transplantation has been developed and proposed (the Russian Federation patent No. 2659417 from July 2, 2018). Donor fecal material (collected in a sterile container on the same day of preparation in the morning), the solvent, and glycerol are homogenized automatically in the closed loop device and passed through a disposable filter with attached sterile hemocon container. Freezing at ultralow temperature (cryopreservation at -80 °C) allows for long time storage of this fecal graft. We studied the microbial composition of the obtained native substrate and samples that were cryopreserved at different time points (7 to 365 days).Results: The proposed original method makes it possible to prepare the biomaterial for storage at a low temperature mode without any contact, in a closed loop, for subsequent fecal transplantation within 6–12 months. The analysis of the fecal transplant at different time points has shown no qualitative and quantitative differences in the microbial composition between the native donor material and the freshly prepared filtrate. The biomaterial prepared according to the original method is stable for 12 months.Conclusion: The proposed hardware method for preparing the biomaterial for fecal transplantation is easy to use and allows for the preparation of a graft with minimal external microbial contamination, in contrast to the conventional method of donor material preparation by filtering fecal matter through gauze or coffee filters with manual assistance.Актуальность. Сегодня фекальная трансплантация рассматривается как компонент лечения широкого спектра патологических состояний, включая аутоиммунные заболевания (язвенный колит, болезнь Крона, сахарный диабет 1-го типа и инсулинорезистентность, рассеянный склероз, псориаз). Качественная подготовка биоматериала – необходимая процедура, позволяющая в течение длительного времени хранить приготовленный фекальный трансплантат при ультранизких температурных режимах и использовать его по мере необходимости.Цель – оптимизировать способ подготовки биоматериала для фекальной трансплантации и оценить его «выживаемость» в различные временные промежутки в условиях криоконсервации.Материал и методы. Разработано и предложено устройство для подготовки донорского фекального материала для трансплантации (патент Российской Федерации № 2659417 от 02.07.2018). В смеситель устройства помещается фекальный материал донора, собранный утром в день заготовки в стерильный контейнер, растворитель, глицерол, затем содержимое автоматически гомогенизируется в закрытом контуре и пропускается через одноразовый фильтр, к которому присоединен стерильный контейнер-гемакон. Длительное хранение полученного трансплантата обеспечивает заморозка при ультранизких температурных режимах (криоконсервация при -80 °С). Изучали микробный состав полученного нативного субстрата и образцов, подвергшихся криоконсервации, в различные временные интервалы (от 7 до 365 суток).Результаты. Предложенный оригинальный способ позволяет бесконтактно в закрытом контуре приготовить биоматериал для хранения в низкотемпературном режиме для последующей фекальной трансплантации в течение 6–12 месяцев. При анализе фекального трансплантата в различные временные промежутки не обнаружено качественных и количественных различий в микробном составе между нативным материалом донора и свежеприготовленным фильтратом. Приготовленный по оригинальной методике биоматериал сохраняется в течение 12 месяцев.Заключение. Предложенный аппаратный способ подготовки биоматериала для фекальной трансплантации удобен в использовании и позволяет приготовить трансплантат с минимальной внешней микробной контаминацией, в отличие от общепринятого метода подготовки донорского материала путем фильтрации фекальных масс через марлевые или кофейные фильтры с ручным пособием