ES2199999T3 - Procedimiento para el cultivo de macrofagos. - Google Patents
Procedimiento para el cultivo de macrofagos.Info
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Abstract
SE DESCUBRE UN METODO PARA CULTIVAR CELULAS PRESENTES EN SUSPENSION QUE CONSISTE EN COLOCAR LAS CELULAS, UNO O MAS REACTIVOS, Y UN MEDIO DE CULTIVO EN RECIPIENTES ESTERILES SEPARADOS CONECTADOS JUNTOS Y HERMETICAMENTE SELLADOS MEDIANTE TUBERIAS ESTERILES QUE POSEEN DISPOSITIVOS DE CONTROL DE FLUJO QUE PUEDEN SER ABIERTOS Y CERRADOS MANUALMENTE, Y EN ABRIR Y CERRAR LOS DISPOSITIVOS DE CONTROL DE FLUJO COMO SE REQUIERA PARA TRANSFERIR EL CONTENIDO DE UN RECIPIENTE A OTRO, AISLANDO AL MISMO TIEMPO EL CONTENIDO DE LOS RECIPIENTES DEL AMBIENTE EXTERNO. EL METODO ES PARTICULARMENTE UTIL PARA CULTIVAR MACROFAGOS EN UNA ATMOSFERA COMPLETAMENTE CONTROLADA SELLADA HERMETICAMENTE DE LA ATMOSFERA EXTERIOR.
Description
Procedimiento para el cultivo de macrófagos.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y un sistema para cultivar células. El procedimiento
y el sistema son particularmente útiles para el crecimiento de
macrófagos a partir de sangre humana, por lo que se describen a
continuación en esta solicitud.
Los macrófagos, denominados células fagocíticas,
fagocitan y digieren eritrocitos viejos y dañados, bacterias y
otras partículas microscópicas. Se ha descubierto que los
macrófagos también desempeñan un importante papel en la reparación
de heridas. Producen sustancias que estimulan la proliferación de
fibroblastos, la síntesis de colágeno de los fibroblastos y otros
elementos necesarios para la curación de heridas. Por ejemplo, se
ha descubierto que la reparación de heridas se puede acelerar en
los ratones adultos mediante la aplicación de macrófagos
procedentes de fluidos peritoneales de ratones jóvenes (D. Danon,
M.A. Kowatch y G.S. Roth, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, vol. 86, pp.
2018-2020, marzo 1989).
El documento US 5.236.716 describe un concentrado
de plaquetas, que contiene una densidad inferior a 10^{6}
leucocitos, obtenido a partir de una unidad de sangre total en un
sistema cerrado de bolsas múltiples de sangre, en un tiempo
aproximadamente inferior a las ocho horas posteriores a la
extracción de la unidad de sangre total del humano. El concentrado
se almacena en una bolsa de plaquetas fabricada de cloruro de
polivinilo y plastificada con uno del grupo de plastificantes
compuesto por trimetilo de trioctilo y etileno de acetato
vinilo.
El documento US 5.070.012 describe un
procedimiento utilizado para estudiar un elemento regulador de un
sistema regulador de la iniciación transcripcional en una célula
viable de mamífero que consta de un complejo de expresión de tipo no
silvestre, que comprende una región reguladora de la iniciación
transcripcional que comprende, a su vez, una secuencia reguladora
de interés y un gen estructural que codifica
beta-galactosidasa. Esta
beta-galactosidasa emplea como sustrato una
beta-galactosidil éter de un compuesto fenólico
fluorescente que libera un producto fluorescente en la hidrólisis
de dicho éter. El procedimiento comprende: introducir
sustancialmente de manera irreversible el sustrato en la célula a
través de una solución hipotónica a una temperatura que oscila entre
25ºC y 40ºC; incubar la célula a una temperatura aproximadamente
inferior al punto de congelación de la membrana; y detectar el
producto fluorescente en la célula como un indicador de la
actividad de dicho elemento regulador.
Chockri y col. (Anticancer Research
12:2257-2260, 1992) describen un procedimiento para
la preparación de macrófagos mediante el cultivo de monocitos en un
medio de cultivo que contiene 1,25-dihidroxivitamina
D3 y GM-CSF. Existen evidencias de que los
macrófagos obtenidos por este procedimiento presentan: (a) un
incremento del 20-30% de la actividad citotóxica sin
interferón gamma (IFN-\gamma) con respecto a los
macrófagos normales, (b) un aumento aproximado del
20-40% de la actividad citotóxica con interferón
gamma (IFN-\gamma) respecto a los macrófagos
normales o (c) una prolongación de la desactivación de la actividad
citotóxica como respuesta a la activación con una cantidad de
interferón gamma (IFN-\gamma) tal que, tras 60 h
de activación con IFN-\gamma, la actividad
citotóxica es igual o superior al 30%, comparada con la máxima
actividad citotóxica que presentan los macrófagos debido a la
activación con IFN-\gamma, considerada la
actividad citotóxica como el porcentaje de inhibición resultante de
la incorporación de [30H] timidina por células tumorales diana
(células U 937).
El resumen número de acceso
88-193673, del Índice Mundial de Patentes Derwent
afirma que el documento JP 63-130600 describe una
célula tipo macrofágica derivada de una célula humana que se
cultiva con una sustancia de activación macrofágica. Según informa
el documento, la célula tipo macrofágica se prepara in vitro
a partir del cultivo de un monocito de eritrocito periférico,
tejido macrofágico, una célula precursora de macrófagos (por
ejemplo: célula
HL-60, célula THP-1 de célula Mono-1-207) y agentes que actúan en la diferenciación celular (por ejemplo: forbol éster, diterpenoides, etc.). La sustancia de activación macrofágica es comúnmente un derivado de la vitamina A (por ejemplo: ácido de la vitamina A, alcohol de la vitamina A, acetato de la vitamina A, etc.), DMSO, hidrocortisona, lipopolisacárido, etc..
HL-60, célula THP-1 de célula Mono-1-207) y agentes que actúan en la diferenciación celular (por ejemplo: forbol éster, diterpenoides, etc.). La sustancia de activación macrofágica es comúnmente un derivado de la vitamina A (por ejemplo: ácido de la vitamina A, alcohol de la vitamina A, acetato de la vitamina A, etc.), DMSO, hidrocortisona, lipopolisacárido, etc..
Los presentes procedimientos de obtención de
macrófagos a partir de monocitos de la sangre conocidos gracias a
la técnica anterior resultan complicados, caros, exigen mucho
tiempo y son difíciles de aplicar sistemáticamente porque requieren
mano de obra especializada, materiales caros no reutilizables y un
equipo de laboratorio especializado. Asimismo, el desarrollo de
estas técnicas conlleva un alto riesgo de contaminación durante la
preparación, por lo que se requieren pruebas regulares que aseguren
la ausencia de infección bacteriana en la suspensión de macrófagos
resultante.
La presente invención tiene como uno de sus
objetivos proveer un procedimiento y un sistema para el crecimiento
de células, particularmente macrófagos, que presentan ventajas con
respecto a lo arriba expuesto. El objeto de la presente invención
consiste, concretamente, en proveer un procedimiento y un sistema
para el crecimiento de células, particularmente macrófagos, que no
requieran mano de obra especializada, materiales caros no
reutilizables y un equipo de laboratorio especializado y que, en
cierto modo, reduzcan considerablemente el riesgo de infección.
Según la presente invención, se proporciona un
procedimiento para el cultivo de macrófagos caracterizado por las
siguientes etapas: separar a partir de una cantidad inicial de
sangre una fracción de leucocitos que incluye una mezcla de
leucocitos y eritrocitos, cuya concentración de leucocitos es
superior a la de la cantidad inicial de sangre; someter dicha
fracción de leucocitos a un choque osmótico, más destructivo con
los eritrocitos que con los leucocitos; restablecer la isotonicidad
en dicha fracción de leucocitos; añadir la fracción de leucocitos a
un medio de cultivo contenido en un envase para obtener una
suspensión de leucocitos; e incubar dicho medio de cultivo.
En un aspecto, los macrófagos se cultivan
sometiendo a los leucocitos, al menos, a un reactivo estéril y
cultivando las células en un medio de cultivo estéril, lo que
comprende: colocar en tres envases estériles separados las células
en suspensión, al menos un reactivo y el medio de cultivo,
interconectar los envases y sellar herméticamente sus contenidos de
la atmósfera mediante tubos estériles que tienen dispositivos de
control del flujo de fluido que pueden abrirse y cerrarse; y abrir
y cerrar los mecanismos de control del flujo del fluido, según se
requiera, para transferir los contenidos de un envase a otro
mientras se aíslan del medio exterior los contenidos del envase.
La invención es particularmente útil para el
cultivo de los macrófagos a partir de sangre.
El proceso completo puede llevarse a cabo, de
este modo, en una atmósfera controlada totalmente y sellada
herméticamente de la atmósfera exterior, por lo que existe bajo
riesgo de infección y, por lo tanto, no se necesitan campanas
extractoras estériles especiales, flujos laminares y herramientas
estériles no reutilizables. Las pruebas que aseguran la ausencia de
infección bacteriana no son cruciales. De hecho, no se detectó
ningún caso de infección en las 150 preparaciones de macrófagos del
procedimiento de la presente invención, en el que se probaba cada
segunda y tercera preparación.
Se ha detectado que el hecho de someter la
fracción de leucocitos a un choque osmótico y restablecer
posteriormente la isotonicidad provoca la destrucción, de forma
sustancial, de todos los eritrocitos y de un número escaso de
leucocitos. El resultado es una suspensión que presenta una alta
concentración de leucocitos apropiada para su cultivo en un envase
que contiene un medio de cultivo. También se ha detectado que este
tratamiento con choque osmótico de la fracción de leucocitos
aumenta la diferenciación de monocitos en macrófagos, como se
observa morfológicamente.
Preferentemente, la fracción de leucocitos se
somete a un choque osmótico al mezclarla con un volumen de agua
destilada quince veces superior a su volumen durante un periodo de
30-90 segundos, aunque se ha observado que un
periodo de 60 segundos es particularmente efectivo. Asimismo, la
isotonicidad se restablece preferentemente al añadir a la fracción
de leucocitos una disolución hipertónica de 1/10 parte el volumen
del agua destilada y diez veces la concentración de la disolución
isotónica, preferiblemente una solución de NaCl al 9%.
Otra de las características importantes que
presenta la invención es el hecho de que se añade un suero
preparado a partir de la cantidad inicial de sangre a los
leucocitos separados en el medio de cultivo. Este suero se prepara
separando un volumen deseado de plasma a partir de la cantidad
inicial de sangre, añadiendo un agente coagulante al plasma para
producir suero y, finalmente, separando el suero del plasma
coagulado. Anteriores procedimientos para la formación de
macrófagos introducían suero fetal bovino o mezcla de suero humano.
Estos procedimientos conllevan un cierto riesgo, puesto que el suero
fetal bovino puede provocar la creación de anticuerpos contra este
suero en el huésped tratado y la mezcla de suero humano aumenta la
probabilidad de peligro de infección vírica. Estos peligros se
evitan utilizando suero preparado a partir de la misma sangre de la
que se extraen los leucocitos.
De acuerdo con otro aspecto más, la presente
invención provee un aparato para el cultivo de células en
suspensión, que someta a las células, al menos, a un reactivo
estéril y que cultive las células en un medio de cultivo estéril,
que comprenda: un primer envase preparado para recibir las células
en suspensión, un segundo envase preparado para recibir, al menos,
un reactivo y un tercer envase preparado para recibir el medio de
cultivo. Los envases están interconectados y sellados
herméticamente de la atmósfera mediante tubos estériles que poseen
dispositivos de control del flujo de fluido que pueden abrirse y
cerrarse, según se requiera, para transferir los contenidos de un
contenedor a otro, mientras se aíslan los contenidos del envase del
medio exterior.
Anteriormente se conocía, según lo arriba
expuesto, que la reparación de heridas se podía acelerar en los
ratones adultos mediante la aplicación de macrófagos procedentes de
fluidos peritoneales de ratones jóvenes. Sin embargo, al
solicitante no le consta que se conociera el uso de macrófagos
procedentes de la sangre para su aplicación en el tratamiento
terapéutico de un cuerpo vivo, particularmente, para la curación de
heridas.
De acuerdo con otro aspecto, la presente
invención, por tanto, prevé un procedimiento para el tratamiento
terapéutico de un cuerpo vivo mediante la aplicación de macrófagos
cultivados a partir de sangre.
Otras características y ventajas de la invención
se muestran en la descripción del siguiente ejemplo específico de
un procedimiento para el crecimiento de macrófagos de acuerdo con
la presente invención, que utiliza un sistema como el ilustrado en
el dibujo de la única figura adjunta.
El siguiente ejemplo describe un procedimiento
para el crecimiento de macrófagos a partir de leucocitos contenidos
en una cantidad de sangre humana obtenida del banco de sangre. El
procedimiento descrito se lleva a cabo en un sistema totalmente
cerrado que no expone ni las células ni los diferentes medios
utilizados en el procedimiento al medio exterior. Antes del inicio
del procedimiento, el sistema ilustrado en la figura se elabora
organizando los siguientes envases en forma de bolsas de plástico
flexibles (BP_{1}-BP_{8}): la bolsa de plástico
BP_{1}, se utiliza para almacenar la cantidad inicial de sangre
que se procesará, las bolsas de plástico BP_{2} y BP_{3}, que se
utilizan para recibir una fracción de plasma y una fracción de
leucocitos respectivamente, están separadas de la cantidad inicial
de sangre contenida en la bolsa de plástico BP_{1} durante el
procedimiento; las bolsas de plástico BP_{4}, BP_{5} y BP_{6}
se utilizan para recibir 150 ml de agua destilada, 15 ml de una
solución de NaCl al 9% y CaCl_{2} respectivamente, usados como
reactivos durante el procedimiento; y la bolsa de plástico BP_{7}
se utiliza para almacenar un medio de cultivo usado durante el
procedimiento. Si se estima, se puede incluir una octava bolsa de
plástico BP_{8} para almacenar también un medio de cultivo.
Preferentemente, las bolsas de plástico BP_{7} y BP_{8}
contienen un puerto de inyección PI (mostrado únicamente en la bolsa
de plástico BP_{7}) que se utiliza para inyectar uno o más
aditivos al medio de cultivo que contiene la bolsa, como se
describe más detalladamente a continuación.
Todas las bolsas de plástico desde la BP_{1}
hasta la PB_{8} están interconectadas mediante tubos generalmente
designados con el número 2, que sellan herméticamente los
contenidos de cada bolsa de la atmósfera. Los tubos ilustrados con
el número 2 incluyen una pluralidad de válvulas manuales, en forma
de pinzas correderas, que pueden cerrarse manualmente para aislar
los contenidos de cada bolsa de las otras o abrirse manualmente
para permitir la transferencia de contenidos de una bolsa a otra
durante las distintas etapas del procedimiento. Así, se observa que
el sistema ilustrado de bolsas de plástico
BP_{1}-BP_{8}, interconectas mediante los tubos
designados con el número 2 que tienen pinzas correderas, aísla
todos los contenidos del envase del medio exterior, mientras que
permite la transferencia de dichos contenidos de un envase a otro
durante las diferentes etapas del procedimiento.
En primer lugar, se recoge una cantidad de sangre
humana en la bolsa BP_{1} (que contiene una anticoagulante) por
punción venosa en el banco de sangre, usando una aguja 4/0 estéril.
Las bolsas BP_{2} y BP_{3} están inicialmente vacías. Las
bolsas BP_{1}, BP_{2} y BP_{3} se introducen en un contenedor
de la centrífuga, mientras que las bolsas restantes, de la BP_{4}
a la BP_{6}, se introducen en el contenedor contrario de la
centrífuga, con todas las bolsas interconectadas a través del tubo
número 2 que tiene todas las pinzas correderas
(BC_{1}-BC_{9}) cerradas. Los dos contenedores de la centrífuga están equilibrados.
(BC_{1}-BC_{9}) cerradas. Los dos contenedores de la centrífuga están equilibrados.
Durante cinco minutos, se centrifugan las bolsa a
2.500 r.p.m. (1.000 g). Esto provoca que la sangre contenida en la
bolsa de plástico BP_{1} se separe en una fracción de plasma, en
una fracción de leucocitos (capa leuco-plaquetaria)
y en una fracción de eritrocitos. La fracción de plasma se
transfiere a la bolsa BP_{2} tras la apertura de las pinzas
correderas BC_{1} y BC_{2} y la compresión de la bolsa
BP_{1}. Posteriormente, la fracción de leucocitos se transfiere a
la bolsa BP_{3} tras la apertura de las pinzas correderas
BC_{1}, BC_{4} y BC_{3}.
En esta etapa, una parte de la fracción del
plasma se devuelve a la fracción de eritrocitos contenida en la
bolsa de plástico BP_{1} tras la apertura las pinzas correderas
BC_{3}, BC_{4} y BC_{1}. La bolsa BP_{1} puede, entonces,
desconectarse cerca de la pinza corredera BC_{1} (una vez sellado
herméticamente el tubo de plástico) y devolverse al banco de sangre
para su uso.
La fracción de leucocitos que contiene la bolsa
BP_{3} es una mezcla de leucocitos y eritrocitos, cuya
concentración de leucocitos es superior a la de la cantidad inicial
de sangre.
La fracción de leucocitos que se encuentra ahora
en la bolsa BP_{3} se somete a un choque osmótico, más
destructivo (lisis de choque) con los eritrocitos que con los
leucocitos de la bolsa. Esto se produce mediante la transferencia de
150 ml de agua destilada de la bolsa BP_{4} a la bolsa BP_{3}
gracias a la apertura de las pinzas correderas BC_{6}, BC_{5} y
BC_{3}. Este proceso ha de realizarse lo más rápidamente posible,
por lo que se coloca en plano la bolsa BP_{3} en una mesa y se
presiona con una mano la bolsa BP_{4} para descargar el agua de
esta bolsa en la bolsa BP_{3}, mientras que la otra mano se
utiliza para mezclar el agua con la fracción de leucocitos de la
bolsa BP_{3}. Esta mezcla se realiza en un periodo de tiempo que
oscila entre
30-90 segundos, aunque se obtienen mejores resultados cuando se realiza durante 35 segundos. Como se ha indicado anteriormente, el hecho de someter la fracción de leucocitos, incluida en la bolsa BP_{3}, a un choque osmótico destruye la mayoría de los eritrocitos mediante una lisis de choque, por lo que se produce un aumento sustancial de la concentración de leucocitos contenida en la bolsa.
30-90 segundos, aunque se obtienen mejores resultados cuando se realiza durante 35 segundos. Como se ha indicado anteriormente, el hecho de someter la fracción de leucocitos, incluida en la bolsa BP_{3}, a un choque osmótico destruye la mayoría de los eritrocitos mediante una lisis de choque, por lo que se produce un aumento sustancial de la concentración de leucocitos contenida en la bolsa.
Tras esta etapa en la que se mezcla el agua
destilada con la fracción de leucocitos en la bolsa BP_{3}
durante exactamente 35 segundos, la solución de NaCl al 9%
contenida en la bolsa BP_{5} se introduce en la bolsa de plástico
BP_{3} mediante la apertura de las pinzas correderas BC_{7},
BC_{5} y BC_{3} y mediante el cierre de la pinza corredera
BC_{6}, mientras que se presiona la bolsa BP_{5} para descargar
su contenido en la bolsa BP_{3}. La solución de NaCl, que se
introduce de esta forma en la bolsa BP_{3}, es una solución
hipertónica que restablece la isotonicidad en la fracción de
leucocitos de la bolsa BP_{3}.
Seguidamente, los 12 ml de la solución de
CaCl_{2} 20mM contenidos en la bolsa BP_{6} se transfieren a la
fracción de plasma contenida en la bolsa BP_{2} mediante la
apertura de las pinzas correderas BC_{8}, BC_{5}, BC_{4} y
BC_{2}, mientras que las pinzas correderas restantes permanecen
cerradas. El CaCl_{2}, agente coagulante que permite la
coagulación, inicia la coagulación del plasma. La fracción de
plasma contenida en la bolsa BP_{2} puede colocarse dentro de un
ultracongelador, mientras que el resto de las bolsas permanecen
fuera, durante diez minutos y posteriormente se retira la bolsa.
Este procedimiento causa la permeación de las plaquetas sanguíneas a
través de la membrana y la liberación de los factores de
crecimiento derivados de las plaquetas. La bolsa de plasma se
coloca ahora en un baño de agua a 37ºC durante 30 minutos para
completar la coagulación. Si la coagulación no se completa en este
tiempo, lo que se podrá apreciar por la apariencia de los
contenidos de la bolsa, la bolsa se devuelve al baño de agua a 37ºC
hasta que la coagulación se haya completado.
Las pinzas correderas BC_{7} y BC_{8}
permanecerán cerradas y las bolsas BP_{5} y BP_{6} pueden
retirarse una vez se ha sellado herméticamente el tubo de plástico
cerca de las pinzas.
El sistema de bolsas se centrifuga posteriormente
a 1.500 r.p.m. (580 g) durante cinco minutos. Esto sedimenta la
parte coagulada de plasma en la bolsa BP_{2}, dejando el suero
como sobrenadante. Asimismo, sedimenta los leucocitos en la bolsa
BP_{3}. El líquido sobrenadante de esta segunda bolsa se
transfiere a la bolsa BP_{4}, mediante la apertura de las pinzas
correderas BC_{3}, BC_{5} y BC_{6}. La bolsa BP_{4}, que
originariamente contenía el agua destilada, ahora se utiliza como
un envase de residuos que recibe las células sometidas a choque
lítico y hemolisado en el líquido transferido desde la bolsa
BP_{3}, mientras que los leucocitos y el escaso número de
eritrocitos que han resistido al choque osmótico permanecen en la
bolsa BP_{3}.
El medio de cultivo que contiene la bolsa
BP_{7} se transfiere ahora a la bolsa BP_{3} mediante la
apertura de las pinzas correderas BC_{9}, BC_{5} y BC_{3}
para resuspender los leucocitos en la bolsa BP_{3}. Los agregados
celulares están dispersos como consecuencia de la manipulación de la
bolsa BP_{3}, por lo que la suspensión se vuelve a transferir a
la bolsa de cultivo BP_{7}.
El suero en la bolsa BP_{2} que ha sido
separado mediante la centrifugación se introduce en el medio
líquido de cultivo contenido en la bolsa BP_{7}, en una cantidad
que constituye 10/100 partes del volumen del medio de cultivo.
Preferentemente, se utiliza el medio de cultivo RPMI (Rosewell Park
Memorial Institute). Si, por ejemplo, la bolsa de cultivo BP_{7}
contiene 60 ml de RPMI, se añaden a esta bolsa aproximadamente 6 ml
de suero procedente de la bolsa de plasma BP_{2}. Este proceso se
realiza mediante la apertura de las pinzas correderas BC_{2},
BC_{4}, BC_{5} y BC_{9}. En esta etapa, las bolsas BP_{2} y
BP_{3} pueden desconectarse sellando el tubo de plástico cerca de
la pinza corredera BC_{5}.
El puerto inyector PI de la bolsa BP_{7} que
contiene un medio de cultivo se limpia posteriormente con etanol y
se inyecta una mezcla de antibióticos compuesta por penicilina y
estreptomicina que incluye un tampón (HEPES) mediante una jeringa
de 5 ml con una aguja 18G a través del puerto de inyección PI. La
jeringa se retira, pero la aguja permanece en el puerto de inyección
PI y se utiliza para inyectar aire esterilizado en la bolsa
BP_{7} mediante el uso de una bomba de hinchar que inyecta el
aire a través de un filtro de 0,2 micras de poro hasta que la bolsa
alcanza un grosor aproximado de 3 cm a 4 cm.
El anterior procedimiento, hasta este punto,
normalmente dura tres horas aproximadamente. La bolsa de cultivo se
introduce posteriormente en una incubadora a 37ºC durante al menos
diez horas, preferiblemente veinte horas.
Tras la incubación, el sobrenadante de la bolsa
de cultivo BP_{7} se transfiere a la bolsa de plástico vacía
PB_{4}, que sirve como un envase de residuos. El contenido de la
bolsa de cultivo BP_{7} está formado ahora, en su gran mayoría,
por células adherentes. Estas células son leucocitos o monocitos
que ya han adquirido las características morfológicas de los
macrófagos como, por ejemplo, células ahusadas, células
triangulares y pseudópodos emitidos por las células.
Posteriormente, se introducen en la bolsa de
cultivo BP_{7} aproximadamente 10 ml de medio de cultivo fresco a
37ºC, que procede de la bolsa de cultivo BP_{8}, y las células
adherentes de esta primera bolsa se limpian inclinando la bolsa
varias veces para separar las células que están sedimentadas pero no
adheridas. Este líquido limpiador se transfiere después a la bolsa
BP_{4} o "envase de residuos". El procedimiento de limpieza
se repite.
Se estima el número de macrófagos que se adhieren
en la superficie interna de la bolsa de plástico BP_{7} mediante
un microscopio invertido (objetivo 20\times, ocular 15\times).
Con este aumento, el número de macrófagos contenidos en la bolsa
equivale a aproximadamente 40.000 veces el número de macrófagos
observados dentro del campo del microscopio (es decir, existen
aproximadamente 40.000 campos de microscopio en la superficie
interna de la bolsa BP_{7}, en este caso particular). Así, si el
campo contiene 400 macrófagos, por ejemplo, se puede estimar que
existen aproximadamente dieciséis millones de macrófagos en el
interior de la bolsa. El líquido limpiador se transfiere ahora a la
bolsa BP_{4}.
Si se desea obtener aproximadamente dos millones
de macrófagos por mililitro, se transferirán aproximadamente 8 ml
de RPMI de la bolsa BP_{8} a la bolsa PB_{7}.
En esta etapa, la bolsa de cultivo PB_{7} se
coloca en un plato frío metálico a una temperatura de
aproximadamente 4ºC, lo que provoca que los macrófagos adheridos se
separen de la superficie interna de la bolsa BP_{7}. La
separación de los macrófagos se acelera mediante la aplicación de un
plato de vidrio que comprime la bolsa entre el plato de vidrio y el
plato frío, mientras que los dos platos y, por lo tanto, la bolsa
situada en medio, se inclinan hacia atrás y hacia adelante varías
veces para producir una agitación mecánica del líquido contenido en
la bolsa. Este procedimiento dura aproximadamente 30 minutos.
Las células pueden retirarse entonces de la bolsa
utilizando una jeringa y una aguja estériles no reutilizables a
través del puerto de inyección PI. Se pueden utilizar algunas gotas
para el contaje de los macrófagos y, de acuerdo con los resultados
obtenidos, los macrófagos pueden concentrarse, si se requiere, en
un tubo de ensayo estéril y no reutilizable mediante
centrifugación.
Aunque el procedimiento anterior describe un
ejemplo de un método para la formación de macrófagos a partir de
sangre humana, es necesario precisar que el método puede incluir
variaciones. Por ejemplo, se pueden utilizar otras soluciones
hipertónicas diferentes del NaCl, otros agentes coagulantes
diferentes del CaCl_{2} y otros medios de cultivo líquidos
diferentes del RPMI. Además, se pueden utilizar otras técnicas para
la separación inicial de los leucocitos como, por ejemplo, la
filtración o la leucoforesis. Se ha descubierto también que durante
el periodo de incubación (al menos diez horas, preferentemente
20-24 horas) a 37ºC, un aumento de la temperatura
hasta los 41ºC durante una hora como mínimo (preferentemente 1,5
horas) durante la primera parte del periodo de incubación, produce
un "choque de calor" que acelera la diferenciación de los
monocitos en macrófagos.
Otra variación podría consistir en la inclusión
de una mezcla de CO_{2} al 5% en el aire esterilizado que se
introduce en la bolsa de cultivo, en lugar de aire simple. Además,
el sistema de bolsas puede estar fabricado por subsistemas de
bolsas interconectadas como sea necesario mediante un Dispositivo de
Conexión Estéril. Por ejemplo, el sistema colector de sangre
(BP_{1}-BP_{3}) podría estar conectado al
sistema de bolsas de procesamiento de los macrófagos
(BP_{4}-BP_{8}) tras las separación de los
leucocitos en la bolsa BP_{3} y desconexión de la bolsa de
eritrocitos BP_{1}.
También además, aunque la invención ha resultado
ser particularmente útil para la formación de macrófagos, ha de
apreciarse que la técnica y el sistema que utilizan envases, tubos
y pinzas correderas que permiten que los contenidos de los
diferentes envases sean transferidos, como se requiera, en un
sistema cerrado sellado herméticamente, puede resultar ventajoso
para el cultivo de otros tipos celulares sin riesgo de resultar
infectados por la atmósfera externa. Los tubos utilizados pueden
interconectarse mediante conectores convencionales, tales como las
rosetas u otros conectores multipuerto.
Además, ciertos aspectos de la invención pueden
utilizarse independientemente de otros aspectos. Por ejemplo, el
procedimiento de crecimiento de macrófagos arriba descrito que
emplea una técnica de sistema cerrado y de autosuero puede utilizar
otras técnicas diferentes a las de choque osmótico (por ejemplo,
exposición hipertónica, metales pesados, etc.) para inducir la
diferenciación de los monocitos en macrófagos. La invención también
puede utilizarse para el crecimiento de otros tipos celulares
distintos de los macrófagos.
Claims (9)
1. Un procedimiento para el cultivo de macrófagos
caracterizado por las siguientes etapas: separar a partir de
una cantidad inicial de sangre una fracción de leucocitos que
incluye una mezcla de leucocitos y de eritrocitos cuya
concentración de leucocitos es superior a la de la cantidad inicial
de sangre; someter dicha fracción de leucocitos a un choque
osmótico, más destructivo con los eritrocitos que con los
leucocitos; restablecer la isotonicidad en dicha fracción de
leucocitos; añadir dicha fracción de leucocitos a un medio de
cultivo contenido en un envase para obtener una suspensión de
leucocitos; e incubar dicho medio de cultivo.
2. El procedimiento según la reivindicación 1
caracterizado porque el suero preparado a partir de dicha
cantidad inicial de sangre se añade a dicha fracción de leucocitos
después de que la isotonicidad ha sido restablecida y antes de que
la fracción de leucocitos haya sido incubada en un medio de
cultivo.
3. El procedimiento según la reivindicación 2
caracterizado porque dicho suero se prepara separando, a
partir de dicha cantidad inicial de sangre, una fracción de plasma,
añadiendo un agente coagulante a dicha fracción de plasma para
producir dicho suero y separando dicho suero del plasma
coagulado.
4. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1-3 caracterizado porque la
cantidad inicial de sangre, cada fracción separada de ésta, y cada
reactivo utilizado en el procedimiento están contenidos en envases
separados, los cuales están interconectados y sellados
herméticamente de la atmósfera mediante tubos que tienen pinzas que
pueden cerrarse y abrirse manualmente para permitir la
transferencia de contenidos de un envase a otro y para aislar, por
tanto, todos los contenidos de los envases del ambiente
exterior.
5. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1-3 caracterizado por
someter a dichos leucocitos, al menos, a un reactivo estéril y
cultivar estos leucocitos en un medio de cultivo estéril.
6. El procedimiento según la reivindicación 5
caracterizado por las etapas de colocar en tres envases
estériles separados dichos leucocitos, al menos dicho reactivo y
dicho medio de cultivo; interconectar dichos envases y sellar
herméticamente sus contenidos de la atmósfera mediante un tubo
estéril que tiene dispositivos de control de flujo del fluido que
pueden abrirse y cerrarse; y abrir y cerrar dichos dispositivos de
control de flujo del fluido, según se requiera, para transferir los
contenidos de un envase a otro, mientras se aíslan del entorno
exterior los contenidos del envase.
7. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6 caracterizado por someter dicha
fracción de leucocitos a un choque osmótico al mezclar la fracción
de leucocitos con un volumen de agua destilada durante un periodo
de 30-90 segundos, en el que el volumen del agua
destilada es quince veces superior al volumen de la fracción de
leucocitos.
8. El procedimiento según la reivindicación 7
caracterizado porque la isotonicidad de la fracción de
leucocitos se restablece al añadir a la fracción de leucocitos una
solución hipertónica de una décima parte el volumen del agua
destilada y diez veces la concentración de la solución
isotónica.
9. El procedimiento según la reivindicación 8
caracterizado porque la solución hipertónica comprende una
solución de NaCl al 9%.
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IL11019594A IL110195A (en) | 1994-07-03 | 1994-07-03 | Method and system for cultivating macrophages |
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---|---|---|---|
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