Des chercheurs de l'Alliance Singapore-MIT pour la recherche et la technologie (SMART), l'entreprise de recherche du MIT à Singapour, ont développé un nouveau microporteur pour la production et l'expansion de cellules à grande échelle qui offre un rendement et une rentabilité supérieurs par rapport aux méthodes traditionnelles, et réduit les étapes nécessaires. dans le processus de récupération des cellules. Les microporteurs sont des particules utilisées dans la fabrication de cellules à base de bioréacteur de cellules dépendant de l'ancrage.
Le micro-support à base de gélatine soluble nouvellement développé par SMART s'est avéré utile pour l'expansion des cellules stromales mésenchymateuses (CSM), un type de cellule d'un grand intérêt actuel car elles peuvent être isolées à partir de tissus adultes et élargies pour traiter diverses affections telles que les défauts osseux et cartilagineux et le rejet par l'organisme de la moelle osseuse et des cellules étrangères (appelée maladie du greffon contre l'hôte). Cette capacité de dissolution des microporteurs élimine également une étape de séparation supplémentaire pour récupérer les cellules des microporteurs. Cela réduit la complexité de la fabrication des cellules et augmente la facilité avec laquelle les cellules thérapeutiques peuvent être récoltées pour fabriquer le produit destiné aux patients.
Le groupe de recherche interdisciplinaire (IRG) de SMART Critical Analytics for Manufacturing Personalized-Medicine (CAMP) a découvert que les microporteurs de gélatine, qui se dissolvent complètement dans le traitement enzymatique, peuvent être utiles dans l'étape de récupération cellulaire – l'un des goulots d'étranglement actuels rencontrés dans la culture de microporteurs 3D. Le nouveau microporteur de gélatine a montré un rendement plus élevé et une perte de cellules réduite à l'étape de récolte cellulaire par rapport aux microporteurs commerciaux, avec une efficacité de fixation cellulaire et un taux de prolifération comparables.
Leur découverte est expliquée dans un article intitulé «Microporteurs dissolvables à base de gélatine générés par microfluidique de gouttelettes pour l'expansion et la culture de cellules stromales mésenchymateuses» publié dans Biotechnology Journal et co-écrit par des chercheurs de SMART CAMP, Massachusetts Institute of Technology (MIT), National Université de Singapour (NUS) et Université de la ville de Hong Kong (CityU).
Notre étude a atteint un taux de récolte de plus de 90% des cellules cultivées sur les microporteurs de gélatine, ce qui est nettement supérieur au taux de récolte de 50 à 60% observé dans les normes actuelles. L'utilisation de microporteurs de gélatine a également permis de contrôler étroitement les dimensions des microporteurs (par exemple, le diamètre et la rigidité du microporteur) qui facilitent des conditions environnementales uniformes pour contrôler un nombre de cellules cohérent par microporteur. «
Dr Ee Xien Ng, auteur principal de l'article et ancien du CAMP
La recherche a également montré que les MSC cultivées par des microporteurs de gélatine conservent des attributs de qualité critiques des cellules récupérées, telles qu'un degré plus élevé de multipotence trilinéaire avec des performances de différenciation plus équilibrées par rapport aux microporteurs commerciaux. La plupart des microporteurs commerciaux ont montré des tendances similaires dans l'efficacité de la différenciation adipogénique, tout en perdant certains degrés de capacité de différenciation chondrogénique et ostéogénique.
« Les innovations dans les microporteurs aideront à l'évolutivité de certains types de cellules telles que les cellules stromales mésenchymateuses pour la thérapie cellulaire, y compris pour les applications de médecine régénérative », déclare le professeur Krystyn J. Van Vliet, co-auteur de l'article et principal principal. Chercheur au CAMP et professeur de science et génie des matériaux et génie biologique au MIT. «Le développement d'une plateforme de microporteurs pour la culture MSC a été un élément clé de la compréhension et de la gestion par SMART CAMP des attributs de qualité critiques de ces produits de thérapie cellulaire. Nous espérons que nos résultats aideront à mettre en place des thérapies cellulaires meilleures, plus efficaces et évolutives avec des résultats thérapeutiques prévisibles pour plusieurs les besoins des patients et une grande efficacité de récolte de ces cellules puissantes. «
Alors que l'étude s'est concentrée sur la pertinence des microporteurs de gélatine pour la culture et l'expansion MSC, la recherche de l'équipe pourrait potentiellement être étendue à d'autres types de cellules dépendant de l'ancrage.
La source:
Alliance Singapour-MIT pour la recherche et la technologie (SMART)
Référence du journal:
Ng, E.X., et coll. (2020) Microporteurs solubles à base de gélatine générés par microfluidique en gouttelettes pour l'expansion et la culture de cellules stromales mésenchymateuses. Journal de biotechnologie. doi.org/10.1002/biot.202000048.
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