Разработан новый желатиновый микроноситель для производства клеток

Исследователи из Сингапурско-Массачусетского альянса по исследованиям и технологиям (SMART) создали новый микроноситель для крупномасштабного производства и экспансии клеток. Он обеспечивает более высокий выход и экономическую эффективность по сравнению с традиционными методами, а также сокращает количество этапов, необходимых для извлечения клеток. Микроносители — это частицы, используемые в биореакторном производстве клеток, которые нуждаются в прикреплении к поверхности.

Новый растворимый желатиновый микроноситель SMART оказался эффективен для экспансии мезенхимальных стромальных клеток (MSCs). Эти клетки представляют большой интерес, так как их можно выделить из тканей взрослого организма и размножить для лечения различных заболеваний, включая дефекты костей и хрящей, а также реакцию "трансплантат против хозяина". Растворимость микроносителей также устраняет дополнительный этап отделения клеток от носителей, что снижает сложность производства и упрощает сбор терапевтических клеток для создания продукта для пациентов.

Исследовательская группа SMART по критической аналитике для производства персонализированной медицины (CAMP) обнаружила, что желатиновые микроносители, полностью растворяющиеся при ферментативной обработке, могут быть полезны на этапе извлечения клеток — одном из текущих узких мест в 3D-культуре на микроносителях. Новый желатиновый микроноситель показал более высокий выход и меньшую потерю клеток на этапе сбора по сравнению с коммерческими аналогами, при сопоставимой эффективности прикрепления клеток и скорости их пролиферации.

Исследование описано в статье "Dissolvable gelatin-based microcarriers generated through droplet microfluidics for expansion and culture of mesenchymal stromal cells", опубликованной в Biotechnology Journal. Соавторами выступили исследователи из SMART CAMP, Массачусетского технологического института (MIT), Национального университета Сингапура (NUS) и Городского университета Гонконга (CityU).

"В нашем исследовании достигнута эффективность сбора более 90% клеток, выращенных на желатиновых микроносителях, что значительно выше, чем 50–60% по текущим стандартам", — заявил ведущий автор статьи, доктор И Сьен Нг.

Использование желатиновых микроносителей также позволило точно контролировать их размеры и жесткость, что способствует созданию однородных условий для контроля постоянного количества клеток на носителе.

Исследование также показало, что MSCs, культивируемые на желатиновых микроносителях, сохраняют критические качественные характеристики, такие как более высокая степень трилинейной мультипотентности и более сбалансированная дифференцировка по сравнению с клетками с коммерческих носителей. Большинство коммерческих носителей демонстрировали схожие тенденции в эффективности адипогенной дифференцировки, но теряли часть способности к хондрогенной и остеогенной дифференцировке.

"Инновации в области микроносителей помогут масштабировать производство определенных типов клеток, таких как мезенхимальные стромальные клетки, для клеточной терапии, включая применение в регенеративной медицине", — говорит соавтор статьи профессор Кристин Дж. Ван Влиет.

Хотя исследование было сосредоточено на пригодности желатиновых микроносителей для культуры и экспансии MSCs, работа команды потенциально может быть расширена и на другие типы клеток, зависящих от прикрепления.