ES2204885T3 - Medio de cultivo para celulas de ovario de hamster chino (cho) y celulas cho adaptadas. - Google Patents
Medio de cultivo para celulas de ovario de hamster chino (cho) y celulas cho adaptadas.Info
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Abstract
UN MEDIO DE CULTIVO BIOQUIMICAMENTE DEFINIDO PARA CULTIVAR LINEAS DE CELULAS DE OVARIOS DE HAMSTER CHINOS (OHC), QUE ESTA ESENCIALMENTE LIBRE DE PROTEINAS, LIPIDOS Y CARBOHIDRATOS AISLADAS DE UNA FUENTE ANIMAL, QUE CONSTA DE AGUA, UN REGULADOR DE OSMOLATILIDAD, UN TAMPON, UNA FUENTE DE ENERGIA, AMINO ACIDOS INCLUYENDO L-GLUTAMINA, UNA FUENTE INORGANICA O DE HIERRO RECOMBINANTE, Y UN FACTOR DE CRECIMIENTO RECOMBINANTE O SINTETICO, Y OPCIONALMENTE VITAMINAS Y CO-FACTORES DE IONES DE HIERRO METALICOS; TAMBIEN CELULAS ADAPTADAS PARA CRECER EN DICHO MEDIO DE CULTIVO.
Description
Medio de cultivo para células de ovario de
hámster chino (CHO) y células CHO adaptadas.
La presente invención se refiere a un medio de
cultivo definido bioquímicamente para cultivar líneas de células de
ovario de hámster chino (OHC) y células adaptadas para crecer en el
medio de cultivo.
Las líneas de células de ovario de hámster chino
(OHC) fueron cultivadas, primeramente, por Puck (J. Exp. Med.
108, 945, 1958) a partir de una biopsia de un ovario de una
hembra de hámster chino. De estas células originales, varios
profesionales clonaron un cierto número de
sub-líneas con varias deficiencias, una de las
cuales, OHC-K1, carece de prolina y es diploide por
el gen de la dihidrofolato reductasa (dhfr). A partir de esta línea
de células se desarrolla una línea de células OHC dhfr (OHC DUK
B11), (PNAS 77, 1980, 4216-4220) que se
caracteriza por la pérdida de la función dhfr como consecuencia de
una mutación en un gen dhfr y la subsiguiente pérdida del otro gen.
Estas células son funcionalmente dhfr^{-}. Se han obtenido, como
resultado, otras sub-líneas OHC DUK que también son
fenotípicamente dhfr^{-}. Las células OHC que son dhfr^{-} no
pueden crecer sin precursores de nucleótidos tales como timidina,
hipoxantina, o los nucleosidos equivalentes.
En dichas células OHC se han expresado diversas
proteínas que incluyen el gen XGPRT E. Coli (J. Mol. App.
Gen. 1981, 1, 165-175), el activador de
plasminógeno tipo-tejido humano (Mol. & Cell
Biol. 5, 1750-1759, 1985), el interferón
inmune (\gamma) humano (PNAS 80 pp 4654-4658), y
el interferón beta humano (Molecular and Cellular Biology 4,
166-172, 1984). Una línea celular OHC dhfr^{-} se
transfecta con un gen producto y un gen dhfr, lo cual permite la
selección de transformantes de células OHC del fenotipo dhfr^{+}.
La selección se lleva a cabo cultivando las colonias en medios
carentes de timidina e hipoxantina, cuya ausencia impide que
crezcan las células no transformadas. Las transformantes expresan
normalmente niveles bajos del gen producto en virtud de la
co-integración de ambos genes transfectados. Los
niveles de expresión para el gen producto se pueden incrementar por
amplificación, usando metotrexato. Este fármaco es un inhibidor
directo de la enzima dhfr y permite el aislamiento de las colonias
resistentes, las cuales han amplificado suficientemente su numero de
copias del gen dhfr como para sobrevivir bajo estas condiciones.
Puesto que los genes producto y dhfr están por lo general
estrechamente relacionados en los transformantes originales, hay
normalmente una amplificación concomitante que da como resultado un
incremento de la expresión del gen producto deseado.
Un sistema diferente de selección y amplificación
se proporciona mediante el marcador genético glutamina sintetasa (o
GS), el cual se describe en el documento de patente WO87/04462. Las
células OCH que han sido transfectadas con éxito con el gen que
codifica la enzima GS y el gen del anticuerpo deseado se pueden
seleccionar cultivando colonias en medio carente de glutamina y
amplificando mediante la adición de metioninsulfoximina (Msx) como
se describe en la solicitud PCT publicada con el número
WO87/04462.
Las células OHC diseñadas (aquellas en las cuales
una línea de células OHC se transfecta con un gen producto y un gen
marcador genético) crecen normalmente en medios de cultivo que
contienen suero. (Referencias: J. Mol. App. Gen. 1981, 1,
165-175; Mol. & Cell Biol. 5,
1750-1759, 1985; PNAS 80 pp
4654-4658; Molecular and Cellular Biology 4,
166-172, 1984). El suero de ternera fetal (SBF) es
probablemente el suero mas ampliamente utilizado para el cultivo de
células de mamíferos, aunque se usan otros sueros de mamíferos. Sin
embargo, el uso de suero plantea una serie de problemas. El suero
es un producto caro, el cual no es fácil de conseguir en las
cantidades necesarias para la producción comercial. Es también un
material bioquímicamente no definido. Se sabe que el suero contiene
muchos componentes mayoritarios que incluyen albúmina y
transferrina y también componentes minoritarios muchos de los cuales
no han sido completamente identificados ni sus acciones
determinadas, así pues el suero diferirá de lote a lote
necesitando, posiblemente, análisis para determinar los niveles de
los diversos componentes y sus efectos sobre las células. A menudo,
el suero está contaminado con microorganismos tales como virus y
micoplasma, muchos de los cuales pueden ser inofensivos pero
representarán un factor adicional desconocido. Este problema se ha
vuelto más serio en los últimos años con la Encefalopatía
Espongiforme Bovina (ESB). A pesar de las mejoras en la detección
precoz, es probable que las autoridades reguladoras exijan que los
productos bovinos procedan de aquellas áreas que estén libres de
infecciones (ESB).
Además, la presencia de proteínas animales en el
medio de cultivo puede necesitar largos procedimientos de
purificación, en particular la presencia de anticuerpos bovinos en
la albúmina de suero bovino (ABS), hace la purificación del
anticuerpo deseado expresado por la línea de células OHC
recombinante, extremadamente difícil. Es posible eliminar el
anticuerpo bovino del medio antes de usarlo, pero este y los
productos de análisis adicionales requeridos, aumentan en gran
medida el coste global de la producción del producto.
Consecuentemente, se ha investigado mucho para encontrar un medio de
cultivo desprovisto de componentes de procedencia animal que
apoyara el crecimiento celular, especialmente de células OHC.
Desgraciadamente, los problemas relacionados con la provisión de un
medio de este tipo son numerosos en sí mismos. Las células OHC no
crecen fácilmente en condiciones libres de suero. Además, la
separación del suero puede eliminar también esos componentes que
proporcionan protección celular y actividad desintoxicante.
Mendiaz et al (in vitro Cellular &
Development Biology Vol.22, No.2, 1986) describen un medio de
cultivo sin suero pero que no está libre de componentes de
procedencia animal, para su uso en el cultivo de células OHC K1. El
medio es una modificación del medio desarrollado por Ham
(Microbiology 53, 288-293, 1965), el cual se conoce
como "F12 de Ham". Otros ejemplos de medios se han basado en el
medio F12 de Ham como por ejemplo el divulgado en EPA390327 y
EP325190. Estos medios contienen transferrina como sustitutivo del
suero, pero aunque la transferrina es un derivado de procedencia
animal, el medio resultante no presenta los problemas de
contaminación relacionados con el uso del suero. Un problema
adicional que surge con el uso de medios desprovistos de suero es
el de las células OHC recombinantes de apoyo que hacen posible el
crecimiento y la expresión del producto. Los medios basados en el
F12 de Ham que no se suplementan con suero, generalmente no son
suficientemente enriquecedores para apoyar el crecimiento completo
o la expresión.
Las células OHC diseñadas son también difíciles
de crecer en suspensión. Es muy deseable alcanzar el crecimiento en
suspensión cuando se usan células para expresar un producto tal
como un anticuerpo. Para la producción de una proteína biológica a
escala comercial es preferible poder apoyar el crecimiento en
fermentadores que van desde vasos de vidrio de 1 litro a tanques de
acero inoxidable de muchos miles de litros. Un medio adecuado debe
poder mantener las células frente a simples fuerzas procedentes de
impulsores de aspas o turbinas y de efectos de barboteado (es
decir, suministro de aire, oxigeno y CO_{2} en forma de burbujas
directamente al medio).
La presente invención, además, proporciona un
medio de cultivo bioquímicamente definido para cultivar células de
OHC diseñadas, que esta esencialmente libre de proteínas, lípidos e
hidratos de carbono aislados de una fuente animal, que comprende
agua, un regulador de osmolalidad, un tampón, una fuerte de energía,
aminoácidos que incluyen L-glutamina, una fuerte
inorgánica o de hierro recombinante y un factor de crecimiento
sintético o recombinante y opcionalmente iones metálicos no
ferrosos, vitaminas y cofactores.
Los componentes del medio son en su mayoría
inorgánicos, sintéticos o recombinantes y como tales no se obtienen
directamente de ninguna fuente animal. Algunos componentes se pueden
obtener de una fuente bacteriana o vegetal. Los componentes
recombinantes se preparan bajo altas condiciones de pureza para
minimizar el riesgo de contaminación procedente de los tejidos de
partida al pasar a las células utilizadas para producir los
componentes. Se pueden emplear etapas de purificación adicionales
para separar las proteínas de las células. De ese modo, se puede
conseguir un medio que está esencialmente libre de todas las
proteínas, lípidos e hidratos de carbono aislados a partir de una
fuente animal. Los medios de cultivos preferidos de la invención no
contienen proteínas, lípidos e hidratos de carbono aislados a
partir de una fuente animal.
Es ventajoso mantener la osmolalidad en el
intervalo 200-350 mOsm preferiblemente en el
intervalo 290-350 mOsm. Los reguladores de
osmolalidad son generalmente sales. Aquellas que se pueden usar en
el medio incluyen ClNa, ClK, NO_{3}K.
Los tampones se usan en el medio para mantener el
pH en el intervalo de 6,5-7,5, lo mas
preferentemente alrededor de 7,0. Los tampones de uso en el medio
incluyen carbonatos tales como CO_{3}HNa; también, cloruros,
sulfatos y fosfatos tales como Cl_{2}Ca.2H_{2}O,
SO_{4}Mg.7H_{2}O, PO_{4}H_{2}Na.2H_{2}O, o piruvato
sódico, estando tales tampones generalmente presentes en una
cantidad de 50-500 mg/litro. Otros tampones, tales
como el ácido
N-[2-hidroxietil]piperazina-N'-[2-etanosulfónico]
conocido también como HEPES y el ácido
3-[N-morfolino]-propanosulfónico,
también conocido como MOPS, están generalmente presentes en una
cantidad de 1000-10.000 mg/litro.
La fuente de energía de uso en el medio está
generalmente presente en una cantidad de 1000-10.000
mg/litro y es preferiblemente un monosacárido como por ejemplo
manosa, fructosa, galactosa o maltosa, más preferiblemente glucosa,
particularmente D-glucosa.
Los iones metálicos no ferrosos de uso opcional
en el medio incluyen magnesio, cobre y zinc; también sodio, potasio
y selenio. Los iones generalmente se añaden al medio en forma de
sales tales como cloruros y sulfatos. Las cantidades son
normalmente similares a aquellas proporcionadas en el medio ISCOVES
presentado en la Tabla 1, pero evidentemente se pueden variar.
Las vitaminas y vitaminas cofactores enzimáticos
(cofactores) de uso opcional en el medio incluyen vitamina B_{6}
(piridoxina), vitamina B_{12} (cianocobalamina) y vitamina K
(biotina), presentes en una cantidad de 10-30
mg/litro, vitamina B_{2} (riboflavina) presente en una cantidad
de 0,1-10 mg/litro y vitamina B_{1} (tiamina),
nicotinamida, vitamina B_{5} (D-pentotenato
cálcico), ácido fólico, i-inositol generalmente
presentes en una cantidad de 0,2-0,8 mg/litro.
En el medio basal se incluye un factor lipídico
como cloruro, ácido lipoico, ácido oleico, fosfatidilcolina o metil
lineoleato generalmente en una cantidad de 0,05-10
mg/litro. Se pueden añadir también compuestos que participan en la
producción de lípidos, por ejemplo alcoholaminas como la
etanolamina.
Es preferible incluir en el medio aminoácidos
adicionales seleccionados de:
Se prefieren las formas puestas entre
paréntesis.
Los aminoácidos son preferiblemente de origen
sintético. Las cantidades que normalmente se incluyen varían para
cada aminoácido, pero generalmente están en el intervalo de
10-150 mg/ml. Sin embargo, la
L-glutamina está presente generalmente a mucha más
alta concentración, preferiblemente en el intervalo de
400-600 mg/ml.
Puede ser ventajoso incluir en el medio un
indicador de pH, por ejemplo sal sódica de rojo fenol, por ejemplo
a 5-50 mg/litro.
El medio A como se presenta en la Tabla 1, es un
ejemplo de un medio que proporciona las cantidades preferidas de
agua, regulador de osmolalidad, tampón, fuente de energía,
aminoácidos, iones metálicos no ferrosos, vitaminas y cofactores
como base para un medio de cultivo según la invención. Este medio no
contiene hipoxantina o timidina y esta comercialmente disponible de
GIBCO Ltd., Unit 4, Cowley Mill Td. Est., Uxbridge UB8 2YG. Es
similar a un medio de cultivo publicado (Iscoves and Melcher (1978)
J.Exp.Med. 1. 47,923), pero no contiene albúmina de suero bovino,
transferrina humana pura o lecitina de soja.
La modificación de Iscoves DMEM N. and Melcher
(1978), J. Exp. Med. 1.47, 923.
Es preferible añadir al medio selenio
(opcionalmente en forma de selenito sódico), generalmente en una
cantidad de 0,01-0,2 mg/litro ó ácido
L-ascórbico generalmente en una cantidad de
20-50 mg/litro, para ayudar a minimizar los efectos
tóxicos potenciales de los iones férricos o ferrosos, y el oxigeno.
Además, el uso de agentes quelantes como citrato o ácido
etilendiaminotetracético (EDTA) o un captador de radicales libres
como alfa-tocoferol (vitamina E), es ventajoso para
reducir el daño causado por los radicales libres.
Se pueden añadir al medio antibióticos tales como
polimixina, neomicina, penicilina o estreptomicina para prevenir la
contaminación bacteriana. Estos, normalmente se incluyen en
cantidades de 10.000-100.000 UI/litro.
Los factores de crecimiento que se pueden añadir
al medio basal son sintéticos o recombinantes e incluyen la
insulina. Se pueden incluir otros factores tales como el factor de
crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), tiroxina T_{3},
trombina, interleucinas tales como IL2 y IL6, progesterona,
hidrocortisona y vitamina E. Para mejorar el crecimiento de las
células se puede añadir ácido fólico, vitamina B6 y vitamina B12,
las cuales están involucradas en la ruta del folato.
La hormona peptídica insulina (la cual en el
presente contexto incluye análogos de la misma tal como Nucellin
(marca registrada de Eli Lilly) se obtiene ventajosamente por
técnicas de ADN recombinante, pero no se aísla a partir de una
fuente animal. Preferentemente, se añade al medio en una cantidad
de 5 \mug-5 mg/litro. Nucellin es la forma de
insulina preferente para usar en la invención.
La fuente de hierro que no procede de animales
que se usa para complementar el medio, es preferentemente
inorgánica y se presenta en una cantidad de 0,25-5
mg/litro. Los ejemplos incluyen sales ferrosas y férricas tales como
citrato férrico y sulfato ferroso. Los preferidos son las sales de
quelatos tales como citrato férrico y citrato de amonio férrico. No
obstante, se puede usar cualquier fuente de hierro que no esté
aislada a partir de una fuente animal, por ejemplo, quelantes de
hierro químicos o portadores de hierro de proteínas
recombinantes.
La concentración de iones férricos y ferrosos se
debe controlar cuidadosamente, al poder éstos contribuir a producir
superóxidos y radicales libres en el medio, los cuales pueden dañar
no sólo las células en sí, sino también componentes del medio y el
producto final deseado.
También es preferible añadir al medio, un
componente tal como putrescina, ventajosamente como una sal tal como
ClH, la cual se sabe que juega un papel en el mantenimiento de la
estructura del retículo endoplásmico y que ciertas líneas de
células OHC la necesitan para mantener el crecimiento.
Preferentemente, la putrescina o una sal de la misma se añade en
una cantidad de 0,01-1,0 mg/litro.
Hasta la fecha, los medios sin suero divulgados
contienen hipoxantina o timidina. Esto puede interrumpir la presión
selectiva puesta en el sistema de amplificación y selección de
dhfr, como se ha descrito anteriormente. El resultado puede ser la
perdida del material genético que expresa el producto y los genes
dhfr. Por lo tanto, en otro aspecto de la invención se ha
proporcionado un medio de cultivo para el crecimiento de células
OHC dhfr^{-} de diseño según la invención, esencialmente libre de
hipoxantina y/o timidina.
El medio de cultivo de la presente invención
apoya el crecimiento de células OHC y cuando se complementa con un
agente adecuado tal como metotrexato para el sistema dhfr,
normalmente en una cantidad 0,1-5,0 \muM, (o MSX
para el sistema GS), permite una presión selectiva completa que se
ejerce sobre las células. Se entenderá que la hipoxantina y la
timidina, a concentraciones que son insuficientes para interrumpir
la selección del sistema dhfr pueden estar presentes en el medio,
pero no se prefiere la presencia de estos dos precursores
nucleótidos para usar en la presente invención.
En fermentadores a gran escala, las células de
mamíferos son particularmente susceptibles a las simples fuerzas
que provienen del barboteo de los vasos con gases y de la mezcla
con el impulsor. Para minimizar la ocurrencia de daño celular es
ventajoso que el medio contenga un protector celular tal como
polietilenglicol, alcoholes pilivinílicos o polioles plurónicos. De
estos, se prefiere el poliol F68 Pluronic (marca registrada de BASF
Wyandotte Corp) ya que a diferencia de los alcoholes polivinílicos,
este no es una substancia tóxica y a diferencia de los
polietilenglicoles no interfiere con la purificación aguas
abajo.
Además, se pueden obtener mejoras en el
crecimiento de células de OHC, suplementando el medio con un péptido
digerido, hidrolizados o extractos, tales como Triptona,
hidrolizado de caseína, extracto de levadura, o preferentemente
peptona de soja digerida con papaína. Las cantidades preferidas son
de 1%-0,025% p/v, más preferentemente 0.25% p/v.
Los medios de la invención para el cultivo
células OHC recombinantes son capaces de apoyar el crecimiento y la
secreción del producto a partir de tales células en suspensión en
fermentadores a pequeña y gran escala, en cultivos estáticos y/o
agitados. El medio de cultivo según la invención es también capaz de
apoyar el crecimiento de células a densidad celular alta,
particularmente más de 1 x 10^{5} células/ml hasta o más de 1,5 x
10^{6} células/ml y secreción de producto de 30 mg/l hasta más de
150 mg/l. El medio según la invención es también capaz de apoyar
este crecimiento y la secreción de producto en múltiples pases que
duran hasta ó más de 6 meses.
El medio se prefiere para la producción de todo
tipo de anticuerpos naturales y alterados. La invención, por lo
tanto, incluye la producción de anticuerpos humanos en los que las
secuencias de aminoácidos de cadena pesada y ligera son homólogas
con esas secuencias de anticuerpos producidas por linfocitos humanos
in vivo, o in vitro mediante hibridomas. También,
siempre que sean anticuerpos híbridos en los cuales la cadena
pesada y ligera sean homólogas a un anticuerpo natural pero estén
combinadas de una manera que no ocurriría de modo natural. Por
ejemplo, un anticuerpo biespecífico tiene sitios específicos de
unión antigénica para más de un antígeno. La región constante del
anticuerpo puede estar vinculada a una u otra de las regiones de
unión antigénica ó puede proceder de un anticuerpo adicional. Los
anticuerpos alterados, por ejemplo anticuerpos híbridos, tienen
regiones variables de un anticuerpo y regiones constantes de otro.
De ese modo, los anticuerpos híbridos pueden ser especies/híbridos
de especies ó clases/híbridos de clases. Tales anticuerpos híbridos
pueden tener una o más modificaciones ulteriores para mejorar la
capacidad de unión antigénica o para modificar el funcionamiento
efector. Los anticuerpos injertados-CDR o los
humanizados se incluyen dentro de la invención, en particular
Campath 1H (EP328404) (Campath es una marca registrada de The
Wellcome Foundation), así como anticuerpos compuestos, en los que
partes de las regiones hipervariables, además de a las CDRs, se
transfieren a la estructura humana. Se pueden alterar aminoácidos
adicionales en la estructura o regiones constantes de tales
anticuerpos. La invención, por otro lado, incluye la producción de
fragmentos Fab, los cuales son mas o menos equivalentes a las
porciones ramificadas Y de las cadenas pesada y ligera; esto incluye
fragmentos incompletos o fragmentos que incluyen parte de la región
Fc.
En un aspecto adicional de la invención se
proporciona una célula OHC de diseño adaptada para crecer en un
medio según la invención. En particular una célula OHC diseñada
para expresar proteínas tales como un activador de plasminógeno
tisular o anticuerpos como los definidos anteriormente. En
particular la invención proporciona una línea de células
OHC-dhfr transfectadas con un gen que codifica una
proteína biológicamente activa y un gen marcador genético dhfr,
adaptado para crecer en un medio de cultivo según la invención. La
proteína es preferentemente un anticuerpo según se ha definido
anteriormente.
Los ingredientes del medio de cultivo se pueden
añadir en cualquier orden pero es preferible añadir la fuente de
hierro y por último, en el momento en que se use, tirosina, para
evitar la precipitación.
Las figuras anexas son solamente para
ilustración.
La Figura 1 muestra el crecimiento de C1H 3D11*
44 en WCM5 (medio sin proteína) en un fermentador de 1 litro medido
como número de células/ml en más de 90 días.
La Figura 2 muestra la producción de anticuerpos
a partir de células C1H 3D11* 44 en WCM5 en un fermentador de 1
litro medido como microgramos de anticuerpo/ml en más de 80
días.
Este medio no contiene hipoxantina, timidina o
ácido folínico, los cuales pueden interrumpir la selección del
metotrexato. El medio contiene glicina, la cual no puede
interrumpir por sí misma la selección. De ese modo, este medio
mantiene la selección completa por resistencia del metotrexato.
Las células C1H 3D11* son células CHO DUKB11
genéticamente diseñadas (Urlaub and Chasin (1980)) PNAS 77, 7 pp
4216-4220). Las células CHO DUKB11 no pueden
producir dihidrofolato reductasa (dhfr). Estas células fueron
diseñadas para producir un anticuerpo IgG humanizado, Campath 1H
(Winter et al., Nature, 1988, 322, 323-327),
usando estructuras plásmidas para expresar las cadenas ligera y
pesada del anticuerpo y el dhfr de ratón. La expresión se amplifica
y se mantiene usando el folato antagonista del metotrexato. Las
células C1H 3D11* que crecían en una monocapa en Iscoves + 10% FBS
de Flow, sin aminoácidos esenciales, metotrexato 10^{-6}M y
anticuerpos, eran aproximadamente confluentes en un 90%. Estas
células se separaron del plástico con tripsina/versena, se lavaron
en medio Iscoves sin suplementos, se centrifugaron y se
resuspendieron a 5x10^{4}/ml en medio WCM4 + 0,25% de peptona +
0,1% de polietilenglicol (PEG) 10.000 + 0,5% de suero de ternera
fetal (SBF) sin metotrexato (MTX). Se prepararon tres frascos de 25
cm^{2} con 10 ml de una suspensión de células + hipoxantina (H),
timidina (T) o HT. Estos frascos se incubaron a 36,5ºC en un
incubador con atmósfera de CO_{2} al 5%.
Después de 6 días, los frascos se mezclaron y se
añadió igual volumen de WCM4 + MTX sin peptona o PEG, y se
transfirieron a un frasco de 75 cm^{2}.
Estas células se usaron para sembrar una
centrífuga Technner de 500 ml, se incubaron a 36,5ºC girando a 40
rpm. Las células continuaron creciendo sin suero durante un periodo
de más de 5 meses y aunque se encontró que las células necesitaban
un periodo de adaptación, la velocidad de crecimiento y la
viabilidad mejoraron continuamente. El tiempo de duplicación de la
población se calculó que era de 73,1 horas por encima de
aproximadamente 7 semanas; este disminuyó a 47,4 horas por encima
de los 20 días subsiguientes, después se estabilizó. La secreción de
anticuerpos permaneció alta, con niveles por encima de 60\mug/ml.
Se determinó que el número de copias del gen en estas células no
disminuyó, según la intensidad de banda obtenida usando el análisis
de transferencia Northem.
En fermentadores, estas células producen
anticuerpos por encima de 70 \mum/ml y niveles alcanzados
regularmente de 100 \mum/ml o más. A estas células se las denomina
C1H 3D11*44.
Las células C1H 3D11*44 del ejemplo 3 que han
estado creciendo sin suero más de 2 meses, se transfirieron a un
fermentador SGi de 1 litro con una paleta angular de acero
inoxidable que giraba a 70rpm. La temperatura se ajustó a 37ºC,
dO_{2} al 10% y control de pH a 7-7,2. El
fermentador se sembró en el día 0 con 0,22x10^{6} células/ml en
WCM4 (Ejemplo 1), con 0,1% de polietilenglicol (PEG) 10.000 y 0,25%
de peptona de soja, y se gaseó al máximo con O_{2}. Las células
se pasaron periódicamente usando medio fresco y una tasa de
división generalmente entre 1 a 2 y 1 a 4.
Sobre el día 33 el gaseado máximo se reemplazó
por un barboteo intenso, el cual se puede esperar que cause más
daño físico a las células.
Del día 50 en adelante se usó WCM5 (ejemplo 2)
junto con peptona y PEG en vez de WCM4.
Sobre el día 53 el PEG se remplazó por 0,1% de
Pluronic F68. El crecimiento resultante y los niveles de
anticuerpos alcanzados se muestran en los gráficos adjuntos
(Figuras 1 y 2), y demuestran la capacidad de la invención para
permitir la producción de anticuerpos sin proteínas en
fermentadores, por encima de 100\mug/ml.
Las células de ovario de hamster chino CHO AJ19
MCB1, obtenidas a partir de células CHO DUK, (Urlaub & Chasin
PNAS, 77, 7, pp4216-4220, 1980), se diseñaron
genéticamente para producir tPA bajo la selección del metotrexato.
Esta línea de células se había crecido habitualmente en un
fermentador como un cultivo de suspensión que utilizaba un medio de
cultivo normal que consiste en medio RPMI 1640 (GIBCO), suero de
bovino adulto hidrolizado con ácido (Imperial) 2,5%, Triptona 0,5%,
polimicina 50 UI/ml, neomicina 20 UI/ml, metotrexato (MTX) 50nM.
Se formuló el medio WCM4, para lo cual se
añadió:
- 46B
- Peptona de soja N-Z (Sigma P1265) al 0,25% p/v, Polietilenglicol (PEG) 20.000 (Serva, Carbowax 20M) al 0,1% p/v, MTX 1uM.
- 46C
- Extracto de levadura (Sigma Y0500) al 0,25% p/v, PEG 20.000 al 0,1% p/v, MTX 1uM. En este medio el Iscoves en CM4 se remplazó por medio RPMI 1640 (ICN FLOW).
- 46D
- Extracto de levadura al 0,25% p/v, PEG 20.000 al 0,1% p/v, 1uM MTX.
- 46E
- Extracto de levadura al 0.25% p/v, PEG 20.000 al 0,1% p/v, suero de ternera fetal (Imperial) al 0,25%, 1uM MTX.
Los extractos de levadura, Peptona y PEG se
prepararon como soluciones al 10% p/v con agua (unidad de
producción de medios de Wellcome) y se filtraron a través de un
filtro desechable (Gelman, Supor Vac) de 0,2um, después se diluyeron
para su empleo. Las células se incubaron a 37ºC en un incubador
humidificado que contenía 5% de CO_{2}.
Las células que crecían en medio de cultivo
normal se precipitaron mediante centrifugación a 1.2000g +4ºC
durante 5 minutos, se lavaron en RPMI 1640 sin suplementos y se
precipitaron otra vez. Luego, las células se resuspendieron a
10^{5} cel/min en medio de cultivo normal (46A) y en otros medios
(46B, 46C, 46D o 46E). Se sembraron placas de 24 pocillos (pocillos
de 16mm Costar) con 1ml/pocillo y se incubaron a 37ºC en un
incubador que contenía 5% de CO_{2}. Sobre los días 3, 4, 5 y 6
se contó un pocillo de cada una, usando un hemocitómetro y la
exclusión de azul tripan. Se recogieron dos pocillos adicionales de
cada una, se mezclaron y se precipitaron a 1.200g +4ºC durante 5
minutos. El sobrenadante se separó y se guardó a -20ºC. Estas
muestras se analizaron más tarde por tPA. Sobre el día 6 solamente
se recogieron muestras de 46A y 46D.
El material en bruto producido en los cinco
medios diferentes se examinó utilizando un ensayo ELISA validado
por control de calidad para medir las concentraciones de antígeno
tPA en \mug/ml utilizando la unión a un anticuerpo policlonal
frente a tPA, y un ensayo de lisis de coágulo para medir la
actividad tPA en UI/ml. Las actividades específicas se calcularon a
partir de estos resultados (Tabla 2).
\newpage
Según la tabla anterior no había cambio de la
actividad específica para los cinco materiales en bruto. El
rendimiento de tPA a partir de medio B, C y D sin proteínas, fue
casi igual al rendimiento de tPA a partir de medio de cultivo
estándar en el grupo A y E.
Se precipitaron y lavaron como en el Ejemplo 5,
células OHC AJ19MCBI en WCM4 que crecían en medio de cultivo normal
y se resuspendieron a 7x10^{4}/ml en 500ml de medio 46B. Estas
células se transfirieron a un frasco centrifugador Techne y se
incubaron, como se ha indicado anteriormente, agitando a 40rpm. Las
células se contaron a varios intervalos de tiempo y subcultivaron
usando el mismo medio. Se tomó una muestra para el ensayo de tPA y
se trató como en el Ejemplo 5.
Se midió la actividad específica de los
sobrenadantes procedentes de diferentes niveles de pases de
crecimiento de células en WCM4 con peptona y PEG 20K al 0,1%,
mediante combinación de ELISA y ensayo de lisis del coagulo. Las
actividades especificas de los diferentes pases de células se
resumen en la Tabla 3.
(Tabla pasa a página
siguiente)
Durante un periodo de 48 días, de acuerdo a la
tasa de división indicada anteriormente, una célula podía dividirse
para dar 3,77x10^{8} células. Esto es equivalente a los 31,8
duplicados de población, con un tiempo de duplicación de 38
horas.
Los resultados de los experimentos dirigidos de
los Ejemplos 5 y 6 demuestran que el medio sin suero de la presente
invención es capaz de apoyar crecimientos de células y rendimientos
tPA comparables a los alcanzados en los medios que contienen
suero.
Claims (17)
1. Un método para cultivar células OHC
recombinantes para obtener un producto, el cual comprende hacer
crecer células OHC en un medio que está libre de proteínas, lípidos
y carbohidratos aislados a partir de una fuente animal, que incluye
transferrina y comprende
- agua,
- un regulador de osmolalidad para mantener la osmolalidad del medio dentro del intervalo de aproximadamente 200-350 mOsm, un tampón para mantener el pH del medio dentro del intervalo de aproximadamente 6,5-7,5
- y una fuente de energía en el intervalo de 1000-10.000 mg/litro,
y además, un suplemento que
comprende:
- aminoácidos, incluyendo L-glutamina en el intervalo de 400-600 mg/l,
- una fuente de hierro recombinante o inorgánica,
- una fuente de lípidos en el intervalo de 0,05-10 mg/l
- una insulina o análogo de insulina recombinante,
- un potenciador del crecimiento celular que está involucrado en la ruta del folato, seleccionado a partir del grupo que consiste en ácido fólico, vitamina B6 y vitamina B12,
en el que dicho medio es capaz de sustentar tanto
el crecimiento de células en suspensión a una densidad mayor
de
1 x 10^{5} células/ml como la subsiguiente secreción del producto a partir de dichas células en ausencia de suero.
1 x 10^{5} células/ml como la subsiguiente secreción del producto a partir de dichas células en ausencia de suero.
2. Un método según la reivindicación 1, en el que
los medios comprenden además un péptido digerido, un hidrolizado o
un extracto en el intervalo de 1%-0,025% p/v.
3. Un método según la reivindicación 2, en el que
el péptido digerido, el hidrolizado o el extracto se seleccionan a
partir del grupo que consiste en Triptona, hidroxilato de caseína,
extracto de levadura o peptona de soja digerida con papaína.
4. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que los medios comprenden
además un factor seleccionado de uno cualquiera del grupo que
consiste en PDGF, tiroxina T3, trombina, interleucinas tales como
IL2 y IL6, progesterona, hidrocortisona y Vitamina E.
5. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que los aminoácidos son uno o
más seleccionados de:
- L-Alanina
- L-Arginina
- L-Asparagina
- Ácido L-aspártico
- L-Cisteína
- Ácido L-glutámico
- Glicina
- L-Histidina
- L-Isoleucina
- L-Leucina
- L-Lisina
- L-Metionina
- L-Fenilalanina
- L-Prolina
- L-Serina
- L-Treonina
- L-Triptófano
- L-Tirosina
- L-Valina
6. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la fuente de energía es un
monosacárido.
7. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la fuente de hierro
recombinante o inorgánica se encuentra en el intervalo de
0,25-5 mg/l.
8. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los medios comprenden además
selenio o ácido L-ascórbico para ayudar a minimizar
los efectos tóxicos potenciales de los iones ferrosos y férricos, y
oxigeno.
9. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los medios comprenden además
agentes quelantes tales como citrato o ácido
etilendiaminotetracético (EDTA) o un captador de radicales libres
tal como \alpha-tocoferol (Vitamina E) para
reducir el daño del radical libre.
10. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los medios comprenden además
antibióticos tales como polimixina, neomicina, penicilina, o
estreptomicina en el intervalo de 10.000-100.000
UI/litro para prevenir la contaminación bacteriana.
11. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los medios comprenden además
putrescina o una sal de la misma en un intervalo de
0,01-1,0 mg/litro.
12. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los medios comprenden además
metotrexato.
13. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los medios comprenden además
un protector de células seleccionado a partir del grupo que consiste
en polietilenglicol, alcoholes polivinílicos o polioles
plurónicos.
14. Un método según la reivindicación 13, en el
que el protector celular es Pluronic poliol F68.
15. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la fuente de hierro del
medio de cultivo se añade al medio de cultivo al final, para evitar
la precipitación.
16. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 15, en el que el producto es un
anticuerpo.
17. Un método según la reivindicación 16, en el
que el producto es un anticuerpo anti-CDw52.
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