Comparaison de la nouvelle surface pour la production de cellules avec le disque en verre produisant la même quantité de cellules que 14 flacons traditionnels. Crédit :Université de Newcastle, Royaume-Uni
Une technique qui révolutionne la culture cellulaire en permettant la production et la collecte en continu de cellules, a été développé par des scientifiques de l'Université de Newcastle.
Le processus supprime la limite du nombre de cellules pouvant être cultivées dans une boîte de culture, qui jusqu'à présent était strictement limitée par sa superficie.
La recherche publiée aujourd'hui dans Matériaux et interfaces appliqués ACS rapporte comment l'équipe de Newcastle a développé un revêtement qui permet aux cellules stromales individuelles de "se décoller" de la surface sur laquelle elles sont cultivées. Cela crée plus d'espace pour que d'autres cellules puissent se développer à leur place - en continu. L'équipe a également démontré que le processus fonctionne sur une gamme de cellules stromales, y compris les cellules souches mésenchymateuses (CSM).
Che Connon, Professeur de génie tissulaire et auteur de l'article, dit :« Cela nous permet de nous éloigner, pour la première fois, de la production par lots de cellules à un processus ininterrompu. Remarquablement, avec cette technique de production en continu même une surface de culture de la taille d'une canette d'un sou, sur une période de temps, générer le même nombre de cellules qu'un flacon de plus grande taille.
« Ce concept représente également une innovation importante pour les thérapies cellulaires, où les traitements peuvent nécessiter jusqu'à un milliard de cellules par patient. Avec notre nouvelle technologie, un mètre carré produirait assez de cellules pour en traiter 4, 000 malades, alors que les méthodes traditionnelles exigeraient une surface équivalente à un terrain de football !
Martina Miotto au labo. Crédit :Université de Newcastle, Royaume-Uni
"Notre nouvelle technologie offre également un contrôle complet sur le taux de production de cellules, il pourrait donc être étendu à l'aide de flacons de culture empilés existants pour produire un milliard de cellules par semaine, ou réduites de manière à s'adapter à un bioréacteur sur la tête d'une épingle."
Mise à l'échelle pour le biotraitement
Traditionnellement, les cellules ont été cultivées en laboratoire sur la surface d'un flacon, puis détachées chimiquement ou enzymatiquement pour être utilisées. Les cellules sont créées par lots avec une taille de lot limitée à la zone sur laquelle les cellules sont cultivées. Cette limitation est un goulot d'étranglement bien connu dans la fabrication de cellules thérapeutiques, et une que les entreprises actuelles sont incapables de satisfaire en raison d'un manque de technologie alternative appropriée.
La publication aborde ce défi, décrivant un revêtement spécial « peptide amphiphile » qui permet aux cellules adhérentes d'atteindre un équilibre stable entre la croissance et le détachement. Les cellules auto-détachables sont ensuite produites dans un bioprocédé continu et disponibles pour une utilisation dans une variété d'applications en aval sans perdre leurs caractéristiques d'origine.
Martina Miotto travaillant dans le laboratoire. Crédit :Université de Newcastle, Royaume-Uni
La taille potentiellement réduite d'un bioprocédé cellulaire continu présente des avantages évidents en termes de coûts de production inférieurs et d'une couverture et d'une application accrues.
Il existe un certain nombre de thérapies cellulaires à un stade avancé de développement et on estime que 10 millions de patients pourraient potentiellement bénéficier d'une thérapie cellulaire cardiaque chaque année. Cependant, l'approche traditionnelle nécessiterait une superficie équivalente à celle du centre de Londres et de Midtown Manhattan fonctionnant simultanément pour produire suffisamment.
Martine Miotto, un doctorant de l'Institut de médecine génétique, qui est le premier auteur de l'article, a déclaré :« Le concept de bioprocédé continu est actuellement utilisé pour produire des produits biopharmaceutiques tels que des vaccins et des anticorps anticancéreux, mais jamais auparavant pour les cellules.
« Il y a un nombre incroyablement élevé de patients ayant besoin de thérapie cellulaire, comme ceux qui souffrent du cœur, cartilage, maladies liées à la peau et au cancer. Notre nouvelle technologie fournit une solution indispensable tout en réduisant les coûts, en réduisant les matériaux et en améliorant la qualité et la standardisation du produit final."
