Antecedentes
En los últimos años, la terapia adoptiva de células T (ACT) ha surgido como una forma prometedora de tratar cánceres sistémicos como la leucemia linfoblástica aguda. Sin embargo, la robustez y la reproducibilidad del proceso de fabricación siguen siendo un desafío y, por lo tanto, es fundamental comprender el efecto que tienen las condiciones del cultivo celular en la expansión y diferenciación de las células T.
Este trabajo investiga el efecto del CO2 en la expansión de las células T utilizando el biorreactor AppliFlex ST debido a las ventajas de este sistema de un solo uso, como inversiones iniciales más bajas, configuración más rápida y menores riesgos de contaminación cruzada.
La influencia del CO2 es de particular interés con respecto a las posibles terapias alogénicas de células T y el cultivo asociado a gran escala, donde la eliminación de CO2 puede resultar insuficiente. Varios estudios han demostrado para otros tipos de células de mamíferos que concentraciones elevadas de CO2 disuelto pueden afectar gravemente al bioproceso (por ejemplo, Brunner et al., 2018, Nguyen Dang et al., 2019), pero hasta ahora no existen tales estudios para la expansión de Células T.
Materiales y Métodos:
- Todos los experimentos se realizaron en biorreactores de un solo uso Applikon ST con un volumen nominal de 500 mL (Figura 1) y un impulsor marino.
- Para medidas y control de los parámetros que se utilizó my-control.
- Las condiciones de cultivo se describen en la Tabla 1.
- Todas las condiciones se replicaron con n ≥ 2 donantes.
- Los biorreactores se suministraron con mezclas de gases de 5%, 10% y 20% de CO2 balanceadas con N2 u O2.
- La concentración y viabilidad de células viables se determinaron utilizando un NúcleoCounter NC ‐ 3000 (ChemoMetec A / S, Dinamarca) utilizando Via 1 ‐ Cassettes
(ChemoMetec A / S, Dinamarca). - Las concentraciones de nutrientes y metabolitos se midieron utilizando un Bioprofile Flex (Nova Biomedical, EE. UU.)
Tabla 1 Condiciones de cultivo para células T en AppliFlex ST
Resultados y discusión
- El crecimiento celular es casi idéntico entre donantes a concentraciones más bajas de CO2. Sólo las células del donante 14 parecieron verse afectadas por una concentración de CO2 aumentada. En este caso, el crecimiento se detuvo después de 3 días de cultivo y la viabilidad disminuyó lentamente. (Figura 2 y Tabla 2).
- Curiosamente, las células del donante 14 cultivadas con 20% de CO2 mostraron una mayor generación específica de lactato y consumo de glucosa en comparación con las células cultivadas con concentraciones más bajas de CO2. Se ha demostrado previamente una participación de la pCO2 en el metabolismo del lactato para otras células de mamíferos (Brunner et al., 2018).
- Utilizando el proceso de alimentación por lotes descrito, la concentración de glucosa se mantuvo por encima del nivel de agotamiento y la concentración de lactatoy amoniaco se mantuvo por debajo de 6 g / L y 3 mmol / L, respectivamente. Algunas condiciones estaban potencialmente limitadas en glutamina en etapas posteriores del cultivo de . Una mayor optimización del proceso podría incluir una mejor suplementación con glutamina.
Tabla 2 Expansión del pliegue final de las células T en el AppliFlex ST bajo diferentes concentraciones de CO2
Conclusiones
- Los recipientes de un solo uso AppliFlex ST de 500 ml se emplearon con éxito para la expansión de células T primarias.
- Se robaron diferentes concentraciones de CO2 en el gas de entrada para determinar su efecto sobre el crecimiento y el metabolismo de las células T primarias. Todas las células del donante analizadas toleraron concentraciones de hasta el 10% de CO2. Al 20% de CO2,una de las células del donante probadas se estancó en el crecimiento y mostró un cambio en el metabolismo , mientras que las células del otro donante no se vieron afectadas.
- Los resultados destacan que la sensibilidad a la toxicidad del CO2 depende del donante. Con respecto a la fabricación a gran escala de terapias de células T alogénicas, es fundamental que se considere la resistencia al CO2 durante la selección de la línea celular.
Referencias
- Brunner M, Doppler P, Klein T, Herwig C y Fricke J. La pCO2 elevada afecta el cambio metabólico del lactato en los procesos de cultivo de células CHO. Eng. Life Sci. 18 (3), 204–214 (2018).
- Nguyen Dang A, Mun M, Rose CM, et al. Interaction of cell culture process parameters for modulating mAb afucosylation. Biotechnol. Bioeng. bit.26908 (2019)
Referencia tomada de:
https://www.applikon-biotechnology.com/en-us/poster-appliflex-st-effect-co2-on-t-cells/