CZ309774B6 - Kryoprezervační médium obsahující kyselinu hyaluronovou, jeho použití a způsob kryoprezervace - Google Patents

Kryoprezervační médium obsahující kyselinu hyaluronovou, jeho použití a způsob kryoprezervace Download PDF

Info

Publication number
CZ309774B6
CZ309774B6 CZ2022-148A CZ2022148A CZ309774B6 CZ 309774 B6 CZ309774 B6 CZ 309774B6 CZ 2022148 A CZ2022148 A CZ 2022148A CZ 309774 B6 CZ309774 B6 CZ 309774B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
cryopreservation
dmso
hyaluronic acid
cryopreservation medium
medium
Prior art date
Application number
CZ2022-148A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2022148A3 (cs
Inventor
Tomáš Prát
Prát Tomáš Mgr., Ph.D
Nela Pilbauerová
Pilbauerová Nela MDDr., Ph.D
Kristina Nešporová
Nešporová Kristina Mgr., Ph.D
Jakub Suchánek
Suchánek Jakub doc. MUDr., Ph.D
Vladimír Velebný
CSc Velebný Vladimír doc. RNDr.
Original Assignee
Contipro A.S
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Contipro A.S filed Critical Contipro A.S
Priority to CZ2022-148A priority Critical patent/CZ309774B6/cs
Priority to PCT/CZ2023/050017 priority patent/WO2023193839A1/en
Publication of CZ2022148A3 publication Critical patent/CZ2022148A3/cs
Publication of CZ309774B6 publication Critical patent/CZ309774B6/cs

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02Preservation of living parts
    • A01N1/0205Chemical aspects
    • A01N1/021Preservation or perfusion media, liquids, solids or gases used in the preservation of cells, tissue, organs or bodily fluids
    • A01N1/0221Freeze-process protecting agents, i.e. substances protecting cells from effects of the physical process, e.g. cryoprotectants, osmolarity regulators like oncotic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02Preservation of living parts
    • A01N1/0278Physical preservation processes
    • A01N1/0284Temperature processes, i.e. using a designated change in temperature over time
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Kryoprezervační médium je roztok kyseliny hyaluronové a/nebo její sodné soli a DMSO pro kultivaci kmenových buněk, kde kyselina hyaluronová má molekulovou hmotnost v rozmezí 1 000 000 až 2 200 000 g/mol a koncentraci v rozmezí 0,08 až 0,2 % (w/v), a DMSO má koncentraci 3 až 5 % (v/v). Je určeno pro uchování buněčných linií a kmenových buněk v podmínkách velmi nízkých teplot a umožňuje snížení koncentrace potenciálně cytotoxického kryoprotektiva dimethylsulfoxidu DMSO. Dále se popisuje použití tohoto kryoprezervačního média a způsob kryoprezervace.

Description

Kryoprezervační médium obsahující kyselinu hyaluronovou, jeho použití a způsob kryoprezervace
Oblast techniky
Vynález se týká složení, použití a přípravy zamrazovacího média pro dlouhodobé uchovávání buněčných linií kmenových buněk kryoprezervací. Médium obsahuje kyselinou hyaluronovou a/nebo její sodnou sůl, o hmotnostně střední molekulové hmotnosti v rozmezí 1 000 000 až 2 200 000 g/mol, v koncentraci 0,08 až 0,2 % (v/w), a DMSO v koncentraci 3 až 5 % (v/v).
Dosavadní stav techniky
Kryoprezervace je běžná metoda pro dlouhodobé uchovávání biologického materiálu pro následný výzkum či klinické použití. Kryoprezervace využívá nízkých teplot (-80 °C až -196 °C), při kterých dochází k pozastavení metabolických procesů. Optimální proces kryoprezervace je takový, kdy buňky po rozmrazení vykazují vysoký stupeň přežití, viabilitu a mají zachovanou svou funkčnost. Především u buněčných kultur kmenových buněk používaných pro terapeutické účely je nezbytné zachování vysoké proliferační aktivity kryoprezervovaných buněk a také jejich pluripotence a genomické stability.
Proces kryoprezervace však může mít závažné následky na přežívání buněk. Z tohoto důvodu je nezbytné použít kryoprotektiva (CPA), látky, které snižují buněčné poškození během kryoprezervace, ovlivňují integritu membrán a udržují rovnováhu iontových sil mezi intra- a extracelulárním prostorem. Nejčastěji používané kryoprotetivum dimethylsulfoxid (DMSO) má velmi úzké rozhraní účinku mezi cytoprotekcí a cytotoxicitou a existují pochyby o jeho biologické inertnosti (např. o vlivu na genovou expresi či epigenetické procesy).
Negativní efekt DMSO in vitro na kmenové buňky je závislý na dávce, při laboratorní teplotě už v rozmezí koncentrací 0,1 až 1 % (v/v) byl pozorován efekt na viabilitu, morfologii, buněčnou adhezi a diferenciaci (Pal et al., 2012; Tuncer et al., 2018). Kryoprezervované fetální jaterní progenitorové buňky měly sníženou expresi genů kmenovosti NANOG, OCT a SOX2 a buňky kostní dřeně měly změněnou morfologii a funkci (Borisov et al., 2014; Czysz et al., 2015). Z těchto důvodů je snaha omezit působení DMSO na co nejnižší úroveň, snížit koncentraci DMSO či nahradit jej alternativním CPA (Awan et al., 2020).
Většina takových alternativních kryoprotektiv se však v savčích buňkách nevyskytuje a jejich použití tedy vyžaduje přesnou znalost biokompatibility pro použití při kryoprezervaci. Jinak je tomu u hyaluronanu (kyselina hyaluronové - HA), HA je hlavní a přirozenou komponentou nik kmenových buněk (mikroprostředí obklopující kmenové buňky) (Nevi et al., 2017).
HA je nabitý hydrofilní nesulfatovaný lineární polysacharid, glykosaminoglykan (GAG) složený z opakujících se podjednotek disacharidů (β, 1-4)-glukuronové kyseliny (GlcUA) a (β, 1-3)-Nacetyl glukosaminu (GlcNAc). Délka polymeru, tedy molekulová hmotnost určuje fyziologické vlastnosti HA, vazbu na ECM a buněčné receptory (např. CD44), a tak ovlivňuje kaskádu buněčné regulace (Monslow et al., 2015).
Mechanismus kryoprotektivních účinků HA není znám. Vysoká hydratační kapacita HA způsobující zpomalení růstu krystalů ledu a její velmi nízká cytotoxicita by však mohla být výhodná pro její použití v kryoprezervaci (Gurruchaga et al., 2018; Ujihira et al., 2010). Použití HA při kryoprezervaci je dáno fyzikálně-chemickými vlastnostmi HA plynoucími především z poměru koncentrace a molekulové hmotnosti HA.
- 1 CZ 309774 B6
V současné době je mj. známo řešení podle přihlášky EP 1648227, která cílí na použití HA jako viskoelastické substance s cytoprotektivním charakterem pro transport a uchovávání rohovky pro transplantace. V rámci přihlášky je ale popsáno, že kryoprotektivní vlastnosti jsou dány přídavkem DMSO, nikoliv HA.
Také postup kryoprezervace již je popsán v patentu EP 2885969 B1, který v určitých případech zmiňuje obsah HA při kryoprezervaci kmenových buněk. Patent naznačuje možnost, že HA je vhodnou složkou zamrazovacího média, avšak nezmiňuje se, jaká molekulová hmotnost (a případně jakého původu) je nejvhodnější. Tento postup se také opírá o kryoprotektivní vlastnosti jiných CPA, mj. propylenglykolu, sacharózy, případně i ostatních cukrů (např. etylenglykolu).
V patentu CN 110074096 B je popsáno složení bezsérového média s obsahem DMSO, hydroxyetylovaného škrobu (HES), katechinu, tetraborátu sodného, hyaluronanu 0,8% až 2% (w / v) a vitaminu C. V tomto patentu nejsou kryoprotektivní vlastnosti HA přímo prokázány, např. použití DMSO a HES je dlouhodobě používáno a není z patentu jasné, jaká MW HA byla použita a za jaké zlepšení kryoprezervace je HA odpovědná při použití vysoké koncentrace DMSO.
V přihlášce CN 113661977 A bylo také použití polyglutamové kyseliny, HA a trehalózy zmíněno, nicméně byla namítána absence inovativnosti právě díky použití trehalózy, jejíž kryoprotektivní vlastnosti jsou dlouhodobě známy. Je zmíněno, že při rutinním zkoušení by bylo možné odvodit použití trehalózy v kryomédiu, jak je popsáno v CN 112806354 A. V této přihlášce jsou opět mezi kryoprotektivy použity HA, trehalóza, Dextran, glukóza a HES. Vliv HA na účinnost kryoprezervace nebyl ani v této přihlášce samostatně stanoven, nevyplývá z ní tedy, zdali není účinnost dána ostatními komponentami kryomédia.
Patent CN 110839614 B zmiňuje hyaluronovou kyselinu, avšak pro oddělení buněk od sebe a pro umožnění buněčné migrace, proliferace a zabránění diferenciace, nikoliv pro vlastní kryoprezervaci.
Patent KR 102274228 B1 zmiňuje použití sulfatované kyseliny hyaluronové, ale pro porovnání i použití nesulfatované HA v rozmezí 300 000 až 500 000 g/mol a koncentracích 0,1 až 2 mg/ml (w/v). Patent však nároky cílí na sulfatovanou HA a její soli.
Podstata vynálezu
Přestože se v odborné a patentové literatuře použití HA zmiňuje, nevyplývá z žádného uvedeného řešení postup kryoprezervace hMSC opírající se o kryoprotektivní vlastnosti HA zvyšující jejich aplikační potenciál a postup eliminace negativních účinků DMSO při kryoprezervaci hMSC pomocí HA.
Výše uvedené problémy jsou do značné míry vyřešeny v tomto vynálezu popisujícím kryoprezervační médium opírající se o kryoprotektivní vlastnosti kyseliny hyaluronové.
Předmětem tohoto vynálezu je použití nativní kyseliny hyaluronové rozpuštěné v solích pro kultivace jako kryoprezervačního roztoku pro kryoprezervaci kmenových buněk, buněčných linií a tkání z živých buněk.
Složkou kryoprezervačního roztoku je nativní kyselina hyaluronová a její sodná sůl s hmotnostně střední molekulovou hmotností 1 000 000 až 2 200 000 g/mol, s výhodou v rozmezí od 1 000 000 do 1 750 000 g/mol, výhodněji 1 500 000 g/mol.
Nativní kyselina hyaluronová a její sodná sůl je použita v tomto vynálezu v koncentraci 0,08 až 0,2 % (w/v), s výhodou 0,1 až 0,2 % (w/v), ještě výhodněji 0,1 % (w/v).
- 2 CZ 309774 B6
Složkou pro rozpuštění nativní kyseliny hyaluronové jsou soli pro kultivace, čímž se rozumí standardní média, jako jsou například Dulbekovo modifikované Eaglovo médium (DMEM), modifikované Eaglovo médium v alfa modifikaci (α-MEM), Roswell Park Memorial Institute medium 1640 (RPMI-1640) a Hankův roztok vyvážených solí (HBSS), výhodněji RPMI-1640 a HBSS v modifikaci bez přídavku NaHCO3. Zbývající komponentou směsi je voda.
Buněčnými kulturami se rozumí aseptické kultury eukaryotických buněk živočichů, jako jsou epiteliální, nervové, epidermální buňky, keratinocyty, hematopoetické buňky, melanocyty, chondrocyty, imunitní buňky typu B a T, červené krvinky, makrofágy, monocyty, fibroblasty, svalové buňky a kmenové buňky, konkrétněji embryonální, mezenchymální a indukované pluripotentní kmenové buňky.
Tento vynález, kryoprezervační médium, je výhodný v tom, že nemusí obsahovat chemicky nedefinovanou složku fetální bovinní sérum (FBS).
Kryoprezervační médium se používá sterilní a složení dle tohoto vynálezu umožňuje terminální sterilizaci vlhkým teplem.
Kryoprezervační médium popsané v tomto vynálezu obsahuje sníženou koncentraci DMSO oproti běžně používané koncentraci, konkrétně 3 až 5 % oproti 10 % DMSO (v/v), výhodněji 3 % DMSO (v/v).
Dále se vynález týká použití kryoprezervačního média popsaného výše pro kryoprezervaci kmenových buněk, buněčných linií a tkání z živých buněk a způsobu kryoprezervace kmenových buněk, buněčných linií a tkání z živých buněk, za použití tohoto média, kde se nejprve k buněčným kulturám kmenových buněk, buněčným liniím nebo tkáním z živých buněk přidá kryoprezervační médium podle vynálezu a následně se tato směs pomalu zamrazí, například rychlostí 1 °C/min, pro následné uchovávání při -80 °C až -196 °C.
Použití kryoprezervačního média dle stávajícího vynálezu umožňuje snížení potřebné koncentrace DMSO a tím snížení negativních účinku DMSO na kryoprezervované kultury.
Použití kryoprezervačního média dle stávajícího vynálezu zvyšuje proliferační schopnost kryoprezervovaných kmenových buněk a tím vede k vyššímu počtu kmenových buněk získaných následnou kultivací.
Použití kryoprezervačního média dle stávajícího vynálezu udržuje povrchový fenotyp kmenových buněk a zvyšuje expresi povrchového markeru spojeného s proliferací a pluripotentnosti.
Použití kryoprezervačního média dle stávajícího vynálezu nemění schopnost kmenových buněk diferenciovat do různých vývojových buněčných linií.
Objasnění výkresů
Obr. 1 znázorňuje celkový počet buněk hMSC měřený pomocí CaSy cell counter (OMNI Life Science GmbH) po dvou týdnech kultivace. Data jsou zobrazena jako průměry a směrodatná odchylka znázorněna jako chybová úsečka.
Obr. 2 znázorňuje fenotypový profil povrchových receptorů hMSC vyhodnocený před kryoprezervací a dva týdny po rozmrazení. Graf reprezentuje procenta pozitivních buněk určený jako procento s fluorescenční intenzitou větší, než je 99,5 % negativní izotypové kontroly. Data jsou zobrazena jako průměry a směrodatná odchylka znázorněna jako chybová úsečka.
- 3 CZ 309774 B6
Obr. 3 znázorňuje immunocytochemické a histologické barvení pro stanovení diferenciačního potenciálu hMSC.
Obr. 4 vlevo znázorňuje celkový počet buněk hMSC měřený pomocí CaSy cell counter (OMNI Life Science GmbH) po dvou týdnech kultivace. Data jsou zobrazena jako průměry a směrodatná odchylka znázorněna jako chybová úsečka. Obr. 4 vpravo znázorňuje fenotypový profil povrchového receptoru hMSC vyhodnocený dva týdny po rozmrazení. Graf reprezentuje procenta pozitivních buněk určený jako procento s fluorescenční intenzitou větší, než je 99,5 % negativní izotypové kontroly. Data jsou zobrazena jako průměry a směrodatná odchylka znázorněna jako chybová úsečka.
Obr. 5 vlevo znázorňuje celkový počet buněk hMSC měřený pomocí CaSy cell counter (OMNI Life Science GmbH) po dvou týdnech kultivace. Data jsou zobrazena jako průměry a směrodatná odchylka znázorněna jako chybová úsečka. Obr. 5 vpravo znázorňuje fenotypový profil povrchového receptoru hMSC vyhodnocený dva týdny po rozmrazení. Graf reprezentuje procenta pozitivních buněk určený jako procento s fluorescenční intenzitou větší, než je 99,5 % negativní izotypové kontroly. Data jsou zobrazena jako průměry a směrodatná odchylka znázorněna jako chybová úsečka.
Obr. 6 vlevo znázorňuje celkový počet buněk hMSC měřený pomocí CaSy cell counter (OMNI Life Science GmbH) po dvou týdnech kultivace. Data jsou zobrazena jako průměry a směrodatná odchylka znázorněna jako chybová úsečka. Obr. 6 vpravo znázorňuje fenotypový profil povrchového receptoru hMSC vyhodnocený dva týdny po rozmrazení. Graf reprezentuje procenta pozitivních buněk určený jako procento s fluorescenční intenzitou větší, než je 99,5 % negativní izotypové kontroly. Data jsou zobrazena jako průměry a směrodatná odchylka znázorněna jako chybová úsečka.
Příklady uskutečnění vynálezu
Příklad 1
Buněčné kultury mezenchymálních kmenových buněk byly kryoprezervovány. Metoda kryoprezervace se skládá z přídavku kryoprezervačního média ke vzorku a následné nekontrolované kryoprezervace pomalým zamrazením rychlostí 1 °C/min, pro uchování vzorku v nízkých teplotách (-80 °C až -196 °C). Kryoprezervovaná kultura kmenových buněk je po době uchování oživena rozmrazením ve vodní lázni o teplotě 37 °C po dobu 2 minut a následně je od buněčné suspense kryoprezervační médium odmyto centrifugací. Poté jsou buňky nasazeny na kultivační láhev a kultivovány po dobu dvou týdnů.
Pro kryoprezervaci bylo použito 4 různých kombinací kryoprotektivního média obsahujícího kyselinu hyaluronovou o MW 1 500 000 g/mol ve dvou koncentracích 0,1 a 0,2 % (w/v) s přídavkem 5 nebo 3 % DMSO (v/v) rozpuštěných ve standardním médiu α-MEM. Kompozice obsahující 5, 3 nebo 10 % (v/v) DMSO v médiu sloužila jako kontrola kryoprezervace. Snížená koncentrace DMSO na 5 až 3 % (v/v) se projevila na nižší efektivitě přežití a proliferace MSCs.
Překvapivě, obohacení kryoprezervačního média o 0,1 či 0,2 % (w/v) HA o MW 1 500 000 g/mol vedlo k nárůstu v efektivitě přežití a proliferace kmenových buněk. Oproti očekávání vyšší účinnosti vyšší koncentrace HA (0,2 % (w/v)) a vyšší koncentrace DMSO (5 % (v/v)) byl počet kryoprezervovaných kmenových buněk nejvyšší v kombinaci 3 % DMSO (v/v) a 0,1 % HA (w/v) o MW 1 500 000 g/mol a po dvou týdnech kultivace přesáhl úroveň nejen své kontroly (3 % DMSO (v/v)), ale i 10 % DMSO (v/v) (obr. 1).
Zatímco vysoká exprese markerů CD73 a CD90 nebyla nijak ovlivněna složením kryoprezervačního média, pozorovali jsme nárůst CD49f markeru u buněk kryoprezervovaných
- 4 CZ 309774 B6 pomocí 3 % DMSO a 0,1 % HA o MW 1 500 000 g/mol, spojený pravděpodobně s vyšší proliferační aktivitou (obr. 2).
V základním testu diferenciace hMSC do chondrogenní a osteogenní buněčné linie nebyly pozorovány imunocytochemickým barvením rozdíly mezi kryomédii. Buňky kryoprezervované pomocí 3 % DMSO (v/v) a 0,1 % HA (w/v) o MW 1 500 000 g/mol byly schopny diferenciace do chondrogenní a osteogenní buněčné linie (obr. 3).
Kompozice kryoprezervačního média 3 % DMSO (v/v) a 0,1 % HA (w/v) o MW 1 500 000 g/mol je tedy účinná pro kryoprezervaci kmenových buněk a je bezpečná pro zachování klíčových a unikátních vlastností MSCs - vysoké proliferační aktivity a pluripotentnosti a umožňuje tak snížení koncentrace DMSO.
Příklad 2
Buněčné kultury mezenchymálních kmenových buněk hMSC byly kryoprezervovány. Metoda kryoprezervace se skládá z přídavku kryoprezervačního média ke vzorku a následné nekontrolované kryoprezervace pro uchování vzorku v nízkých teplotách (-80 °C až -196 °C). Kryoprezervovaná kultura kmenových buněk je po době uchování oživena rozmrazením ve vodní lázni o teplotě 37 °C po dobu 2 minut a následně je od buněčné suspense kryoprezervační médium odmyto centrifugací. Poté jsou buňky nasazeny na kultivační láhev a kultivovány.
Pro kryoprezervaci kmenových buněk bylo použito různých molekulových hmotností kyseliny hyaluronové od 800 do 2 120 000 g/mol v koncentraci 0,1 % (w/v) s přídavkem 3 % DMSO (v/v) rozpuštěných ve standardním médiu pro kultivaci buněk DMEM. Pro porovnání účinnosti bylo každé složení kryoprezervačního média srovnáno s médiem obsahujícím 10 % a 3 % DMSO (v/v) a 3 % DMSO (v/v) spolu s 0,1 % HA (w/v) o MW 1 500 000 g/mol.
Oproti pozorovanému nárůstu celkového počtu hMSC v kryoprezervačním médiu s kombinací 3 % DMSO (v/v) a 0,1 % HA (w/v) nebyl takový nárůst oproti kontrole s 3 % DMSO (v/v) pozorován u kombinací s HA o MW od 800 do 130 000 g/ml po dvou týdnech kultivace od rozmrazení. Částečný nárůst v počtu buněk u kombinace HA o MW 130 000 g/ml a 3 % DMSO (v/v) nebyl překvapivě reflektován u exprese povrchového markeru CD49f oproti kombinaci 3 % DMSO (v/v) a 0,1 % HA (w/v) o MW 1 500 000 g/mol (obr. 4).
U kombinací kryoprezervačního média s HA o MW od 260 000 do 800 000 g/ml po dvou týdnech kultivace od rozmrazení byl nárůst počtu buněk již pozorován, překvapivě však nedosahoval takového rozsahu jako u kombinace kryoprezervačního média 3 % DMSO (v/v) a 0,1 % HA (w/v) o MW 1 500 000 g/mol, přestože již byl nárůst exprese povrchového markeru CD49 patrný (obr. 5).
U kombinací kryoprezervačního média s HA o MW 2 070 000 až 2 120 000 g/mol po dvou týdnech kultivace od rozmrazení nebyl nárůst počtu buněk oproti kombinaci kryoprezervačního média 3 % DMSO (v/v) a 0,1 % HA (w/v) o MW 1 500 000 g/mol rozdílný. Taktéž nárůst exprese povrchového markeru CD49 je u těchto kombinací kryoprezervačního média s HA stejný jako u kombinace kryoprezervačního média 3 % DMSO (v/v) a 0,1 % HA (w/v) o MW 1 500 000 g/mol (obr. 6).
Kompozice kryomédia 3 % DMSO/0,1 % HA je tedy účinná pro kryoprezervaci kmenových buněk a je bezpečná pro zachování klíčových a unikátních vlastností MSCs - vysoké proliferační aktivity a pluripotentnosti, a umožňuje tak snížení koncentrace DMSO.
- 5 CZ 309774 B6
Příklad 3
Buněčné kultury mezenchymálních kmenových buněk byly kryoprezervovány. Metoda kryoprezervace se skládá z přídavku kryoprezervačního média ke vzorku a následné nekontrolované kryoprezervace pro uchování vzorku v nízkých teplotách (-80 C až -196 °C). Kryoprezervovaná kultura kmenových buněk je po době uchování oživena rozmrazením ve vodní lázni o teplotě 37 °C po dobu 2 minut a následně je od buněčné suspense kryoprezervační médium odmyto centrifugací. Poté jsou buňky nasazeny na kultivační láhev a kultivovány po dobu dvou týdnů.
Pro kryoprezervaci bylo použito kryoprotektivního média obsahujícího kyselinu hyaluronovou o MW 1 500 000 g/mol v koncentraci 0,08 a 0,1 % (w/v) s přídavkem 5 nebo 3 % DMSO (v/v) rozpuštěných ve standardním médiu RPMI-1640. Kompozice obsahující 3 nebo 10 % (v/v) DMSO v médiu sloužila jako kontrola kryoprezervace. Počet kryoprezervovaných kmenových buněk získaných po dvou týdnech kultivace, stejně jako viabilita buněk a exprese markerů CD49f, CD70 a CD90 byly srovnatelné s kryoprezervačním médiem podle příkladu 1.
Reference:
Awan, M., Buriak, I., Fleck, R., Fuller, B., Goltsev, A., Kerby, J., Lowdell, M., Mericka, P., Petrenko, A., Petrenko, Y., et al. (2020). Dimethyl sulfoxide: a central player since the dawn of cryobiology, is efficacy balanced by toxicity? Regen. Med. 15, 1463-1491.
Borisov, P.A., Dimitrov, A.Y., Ostankov, M.V., and Goltsev, A.N. (2014). Effect of Different DMSO Concentrations on Expression Level of Stemness Genes in Mice Fetal Liver Stem Cells Prior to and after Cryopreservation. Probl. Cryobiol. Cryomedicine 24, 185.
Czysz, K., Minger, S., and Thomas, N. (2015). DMSO efficiently down regulates pluripotency genes in human embryonic stem cells during definitive endoderm derivation and increases the proficiency of hepatic differentiation. PloS One 10, e0117689.
Gurruchaga, H., Saenz del Burgo, L., Orive, G., Hernandez, R.M., Ciriza, J., and Pedraz, J.L. (2018). Low molecular-weight hyaluronan as a cryoprotectant for the storage of microencapsulated cells. Int. J. Pharm. 548, 206-216.
Monslow, J., Govindaraju, P., and Puré, E. (2015). Hyaluronan - A Functional and Structural Sweet Spot in the Tissue Microenvironment. Front. Immunol. 6, 231.
Nevi, L., Cardinale, V., Carpino, G., Costantini, D., Di Matteo, S., Cantafora, A., Melandro, F., Brunelli, R., Bastianelli, C., Aliberti, C., et al. (2017). Cryopreservation protocol for human biliary tree stem/progenitors, hepatic and pancreatic precursors. Sci. Rep. 7, 6080.
Pal, R., Mamidi, M.K., Das, A.K., and Bhonde, R. (2012). Diverse effects of dimethyl sulfoxide (DMSO) on the differentiation potential of human embryonic stem cells. Arch. Toxicol. 86, 651661.
Tuncer, S., Gurbanov, R., Sheraj, I., Solel, E., Esenturk, O., and Banerjee, S. (2018). Low dose dimethyl sulfoxide driven gross molecular changes have the potential to interfere with various cellular processes. Sci. Rep. 8, 14828.
Ujihira, M., Iwama, A., Aoki, M., Aoki, K., Omaki, S., Goto, E., and Mabuchi, K. (2010). Cryoprotective effect of low-molecular-weight hyaluronan on human dermal fibroblast monolayers. Cryo Letters 31, 101-111.

Claims (9)

1. Kryoprezervační médium pro kryoprezervaci kmenových buněk, buněčných linií a tkání z živých buněk, obsahující kyselinu hyaluronovou a/nebo její sodnou sůl a DMSO, vyznačující se tím, že kyselina hyaluronová a její sodná sůl má hmotnostně střední molekulovou hmotnost v rozmezí 1 000 000 až 2 200 000 g/mol a přičemž kyselina hyaluronová a její sodná sůl je v médiu přítomna v koncentraci 0,08 až 0,2 % (v/w), a že DMSO je v médiu přítomen v koncentraci 3 až 5 % (v/v).
2. Kryoprezervační médium podle nároku 1, vyznačující se tím, že kyselina hyaluronová a její sodná sůl mají molekulovou hmotnost v rozmezí od 1 000 000 do 1 750 000 g/mol.
3. Kryoprezervační médium podle nároku 1, vyznačující se tím, že kyselina hyaluronová a její sodná sůl mají molekulovou hmotnost 1 500 000 g/mol.
4. Kryoprezervační médium podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že kyselina hyaluronová a její sodná sůl jsou přítomny v koncentraci 0,1 % (v/w).
5. Kryoprezervační médium podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že DMSO je přítomen v koncentraci 3 % (v/v).
6. Kryoprezervační médium podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že kyselina hyaluronová a její sodná sůl jsou rozpuštěny ve standardním médiu vybraném ze skupiny obsahující DMEM, MEM v alfa modifikaci, RPMI-1640 a HBSS.
7. Kryoprezervační médium podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že kyselina hyaluronová a její sodná sůl jsou rozpuštěny v RPMI-1640 nebo HBSS v modifikaci bez přídavku NaHCO3.
8. Použití kryoprezervačního média definovaného v kterémkoliv z nároků 1 až 7 pro kryoprezervaci kmenových buněk, buněčných linií a tkání z živých buněk.
9. Způsob kryoprezervace kmenových buněk, buněčných linií a tkání z živých buněk, vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:
a) k buněčným kulturám kmenových buněk, buněčným liniím nebo tkáním z živých buněk se přidá kryoprezervační médium definované v kterémkoliv z nároků 1 až 7,
b) buněčné kultury, buněčné linie nebo tkáně v kryoprezervačním médiu z kroku a) se pomalu zamrazí pro následné uchovávání při -80 °C až -196 °C.
CZ2022-148A 2022-04-08 2022-04-08 Kryoprezervační médium obsahující kyselinu hyaluronovou, jeho použití a způsob kryoprezervace CZ309774B6 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2022-148A CZ309774B6 (cs) 2022-04-08 2022-04-08 Kryoprezervační médium obsahující kyselinu hyaluronovou, jeho použití a způsob kryoprezervace
PCT/CZ2023/050017 WO2023193839A1 (en) 2022-04-08 2023-04-06 Cryopreservation medium comprising hyaluronic acid, use thereof and method of cryopreservation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2022-148A CZ309774B6 (cs) 2022-04-08 2022-04-08 Kryoprezervační médium obsahující kyselinu hyaluronovou, jeho použití a způsob kryoprezervace

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2022148A3 CZ2022148A3 (cs) 2023-09-27
CZ309774B6 true CZ309774B6 (cs) 2023-09-27

Family

ID=86331032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2022-148A CZ309774B6 (cs) 2022-04-08 2022-04-08 Kryoprezervační médium obsahující kyselinu hyaluronovou, jeho použití a způsob kryoprezervace

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ309774B6 (cs)
WO (1) WO2023193839A1 (cs)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005056763A2 (en) * 2003-12-04 2005-06-23 University Of Utah Research Foundation Process and formulation to improve viability of stored cells and tissue
AU2013234396A1 (en) * 2007-12-04 2013-10-17 Proteobioactives Pty Ltd Protection of progenitor cells and regulation of their differentiation
WO2020166711A1 (ja) * 2019-02-15 2020-08-20 イビデン株式会社 凍結保存液

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005056763A2 (en) * 2003-12-04 2005-06-23 University Of Utah Research Foundation Process and formulation to improve viability of stored cells and tissue
AU2013234396A1 (en) * 2007-12-04 2013-10-17 Proteobioactives Pty Ltd Protection of progenitor cells and regulation of their differentiation
WO2020166711A1 (ja) * 2019-02-15 2020-08-20 イビデン株式会社 凍結保存液

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PILBAUEROVA, NELA, ET AL.: "Innovative Approach in the Cryogenic Freezing Medium for Mesenchymal Stem Cells", BIOMOLECULES, vol. 12, no. 5, 2022-04-20, pages 610, XP093056347, ISSN: 2218-273X, DOI: 10.3390/biom12050610 *
SCHMIDT, JAN, ET AL.: "Low molecular weight hyaluronic acid effect on dental pulp stem cells in vitro", BIOMOLECULES, vol. 11, no. 1, 2020-12-28, pages 22, XP093056609, ISSN: 2218-273X, DOI: 10.3390/biom11010022 *

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2022148A3 (cs) 2023-09-27
WO2023193839A1 (en) 2023-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5998265B2 (ja) トレハロース及びデキストラン含有哺乳動物細胞移植用溶液
WO2012063870A1 (ja) 幹細胞懸濁液
US11889829B2 (en) Mammalian cell cryopreservation liquid
JP7401865B2 (ja) 機能的な間葉系幹細胞の富化集団を得る方法、それによって得られる細胞、およびその細胞を含む組成物
CZ309774B6 (cs) Kryoprezervační médium obsahující kyselinu hyaluronovou, jeho použití a způsob kryoprezervace
AU2020263769B2 (en) Trehalose-containing liquid for mammalian cell preservation
CZ306800B6 (cs) Prostředek pro uchování, transport a aplikaci kmenových buněk
Naaldijk et al. Cryopreservation of human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells in complex sugar based cryoprotective solutions
WO2021193606A1 (ja) アカルボース及びデキストランを含む哺乳動物細胞保存用液
Bahadori et al. Cryopreservation of rat bone marrow derived mesenchymal stem cells by two conventional and open-pulled straw vitrification methods
Chen Improving transport and storage of mesenchymal stem cells through investigations into their energy metabolism