FR2667324A1 - SUPPORT FOR CULTURE OF CELLS IN A SERUM FREE MEDIUM AND COLUMN TYPE DEVICE WITH SUCH SUPPORT. - Google Patents
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Abstract
Un support pour la culture des cellules prolifératives adhérentes dans un milieu exempt de sérum, ledit support contient un matériau de support en un composé phosphate de calcium. Un dispositif du type colonne pour la culture en continu des cellules, ce dispositif contient le support mentionné ci-dessus garnissant ledit dispositif pour faire passer en continu un milieu exempt de sérum à travers le support pour assurer la prolifération en continu et la différenciation des cellules prolifératives adhérentes de sorte qu'une substance utile produite dans les cellules est recueillie d'un éluat provenant dudit support.A support for culturing adherent proliferative cells in a serum-free medium, said support contains a support material of a calcium phosphate compound. A column type device for the continuous cultivation of cells, this device contains the aforementioned support lining said device for continuously passing serum-free medium through the support to ensure continuous proliferation and differentiation of cells proliferative adherent so that a useful substance produced in the cells is collected from an eluate from said carrier.
Description
Support pour culture des cellules dans un milieu exempt de sérum etSupport for cell culture in a serum-free medium and
dispositif du type colonne garni dudit support. column type device packed with said support.
Arrière-plan technologique de l'invention La présente invention concerne un support pour la culture des cellules ou des cellules prolifératives adhérentes dans un milieu exempt de sérum et un dispositif du type colonne garni Technological background of the invention The present invention relates to a support for the culture of adherent cells or proliferative cells in a serum-free medium and to a device of the packed column type.
dudit support pour la culture en continu de ces cellules. of said support for the continuous culture of these cells.
D'une manière conventionnelle, il est bien connu, dans une méthode de culture des cellules d'utiliser un milieu dans lequel environ 10 % d'un sérum animal est ajouté à un milieu synthétique auquel des aminoacides, des vitamines, des matières nutritives essentielles, des sels inorganiques et analogues sont In a conventional manner, it is well known in a cell culture method to use a medium in which approximately 10% of an animal serum is added to a synthetic medium to which amino acids, vitamins, essential nutrients , inorganic salts and the like are
ajoutés ("Tissue Culture Technology" Asakura Shoten, 1988). added ("Tissue Culture Technology" Asakura Shoten, 1988).
Toutefois, étant donné que le milieu animal a des qualités variables causées par des lots fabriqués, il est nécessaire qu'un However, since the animal environment has variable qualities caused by manufactured batches, it is necessary that a
lot approprié soit sélectionné lorsque les cellules sont cultivées. appropriate batch is selected when cells are grown.
De plus, étant donné que la fourniture d'un milieu animal est instable, il était désavantageux que la méthode ne puisse pas être utilisée sur une échelle industrielle De plus, l'utilisation du In addition, since the supply of an animal environment is unstable, it was disadvantageous that the method could not be used on an industrial scale In addition, the use of
milieu dans lequel le sérum animal est ajouté présente l'incon- medium in which animal serum is added presents the incon-
vénient selon lequel la séparation des substances utiles produites dans les cellules est difficile du fait de la présence des comes that the separation of useful substances produced in cells is difficult due to the presence of
protéines de sérum dans le milieu à une concentration élevée. serum proteins in the medium at a high concentration.
Sommaire de l'inventionSummary of the invention
Un objet de la présente invention est de fournir un support pour la culture des cellules ou des cellules prolifératives An object of the present invention is to provide a support for the culture of cells or proliferative cells.
adhérentes dans un milieu exempt de sérum. adherent in a serum-free medium.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un dispositif du type colonne garni dudit support pour la culture en continu des cellules, dans lequel les cellules prolifèrent en continu et se différencient et les substances utiles produites dans les cellules sont effectivement recueillies par passage à travers Another object of the present invention is to provide a device of the column type provided with said support for the continuous culture of the cells, in which the cells proliferate continuously and differentiate and the useful substances produced in the cells are effectively collected by passage to through
le support dans la colonne.the support in the column.
Les objets mentionnés ci-dessus et d'autres de la The objects mentioned above and others of the
présente invention seront mis en évidence dans la description qui present invention will be highlighted in the description which
suit. Conformément à la présente invention, on fournit un support pour la culture des cellules prolifératives adhérentes dans un milieu exempt de sérum, comprenant un matériau pour support follows. In accordance with the present invention, there is provided a support for culturing adherent proliferative cells in a serum-free medium comprising a support material
contenant un composé phosphate de calcium. containing a calcium phosphate compound.
En outre, conformément à la présente invention, on fournit un dispositif du type colonne pour la culture en continu des cellules, comprenant le support mentionné ci-dessus garnissant ladite colonne, pour faire passer en continu un milieu exempt de sérum à travers le support afin de faire proliférer en continu et différencier les cellules prolifératives adhérentes de sorte qu'une substance utile produite dans les cellules est recueillie d'un Furthermore, in accordance with the present invention, there is provided a column type device for continuous cell culture, comprising the above-mentioned support lining said column, for continuously passing a serum-free medium through the support in order to to continuously proliferate and differentiate adherent proliferative cells so that a useful substance produced in the cells is collected from a
éluat à partir du support.eluate from the support.
Description brève des dessinsBrief description of the drawings
La figure 1 est un graphique montrant la relation entre la concentration en acide lactique dans le milieu utilisé pour la culture des cellules et le temps de culture conformément à Figure 1 is a graph showing the relationship between the concentration of lactic acid in the medium used for cell culture and the culture time according to
l'exemple 1;Example 1;
la figure 2 est un graphique montrant la relation simi- Figure 2 is a graph showing the simi-
laire en liaison avec l'exemple comparatif 1; milk in conjunction with Comparative Example 1;
la figure 3 est un graphique montrant la relation simi- Figure 3 is a graph showing the similar relationship
Laire en liaison avec l'exemple comparatif 2; Laire in conjunction with Comparative Example 2;
la figure 4 est un graphique montrant la relation simi- Figure 4 is a graph showing the simi-
laire en liaison avec l'exemple comparatif 3; et la figure 5 est un diagramme montrant les résultats de l'éLectrophorèse du liquide concentré obtenu conformément à milk in conjunction with Comparative Example 3; and FIG. 5 is a diagram showing the results of the electrophoresis of the concentrated liquid obtained in accordance with
l'exemple 2.Example 2.
Modes de réalisation préférés de l'invention Un support pour la culture des cellules ou des cellules Preferred Embodiments of the Invention Support for Cell Culture or Cells
prolifératives adhérentes dans un milieu exempt de sérum confor- adherent proliferatives in a serum-free medium
mément à la présente invention est composé d'un matériau de support contenant un composé phosphate de calcium Les cellules ou les cellules prolifératives adhérentes peuvent être sélectionnées à partir d'une souche ostéoparente de cellules MC 3 T 3-E 1, de divers mement to the present invention is composed of a support material containing a calcium phosphate compound The adherent cells or proliferative cells can be selected from an osteoparent strain of MC 3 T 3-E 1 cells, of various
fibroblastes, d'une cellule endothétiale, d'une cellule muscu- fibroblasts, an endothetial cell, a muscle cell-
laire, d'une cellule nerveuse, des cellules tumorales de ces cellules, des cellules mentionnées ci-dessus dans lesquelles un gène ecdémique ou extérieur a été incorporé par transduction et the tumor, of a nerve cell, of the tumor cells of these cells, of the cells mentioned above in which an ecdemic or external gene has been incorporated by transduction and
des méLanges de ceux-ci.mixtures of these.
Le composé phosphate de calcium utilisé comme support pour la culture des cellules prolifératives adhérentes dans un milieu exempt de sérum de la présente invention peut être choisi de préférence parmi les suivants: hydroxyapatite, phosphate tricalcique, phosphate tétracalcique, fluoroapatite, carbonate apatite et des méLanges de ceux-ci Plus préférablement, l'hydroxyapatite peut être utilisée car l'hydroxyapatite a de bonnes propriétés d'adhérence avec les cellules et permet aux cellules prolifératives adhérentes d'exhiber une activité supérieure La forme du composé phosphate de calcium peut être sélectionnée de manière variée conformément aux types de réacteurs pour la culture des cellules Par exemple, la forme peut être un corps poreux ou une particule granulaire De plus, la surface spécifique du composé phosphate de calcium mesurée par une méthode d'absorption des gaz peut être de préférence dans l'intervalle de The calcium phosphate compound used as a support for the culture of adherent proliferative cells in a serum-free medium of the present invention can be preferably chosen from the following: hydroxyapatite, tricalcium phosphate, tetracalcium phosphate, fluoroapatite, apatite carbonate and mixtures of more preferably, hydroxyapatite can be used because hydroxyapatite has good adhesion properties with cells and allows adherent proliferative cells to exhibit superior activity. The form of the calcium phosphate compound can be selected varied according to the types of reactors for cell culture For example, the form may be a porous body or a granular particle In addition, the specific surface area of the calcium phosphate compound measured by a gas absorption method may preferably be in the interval of
0,1 à 70 m 2/g.0.1 to 70 m 2 / g.
Pour préparer le composé phosphate de calcium utilisé To prepare the calcium phosphate compound used
comme support pour la culture des cellules ou des cellules proli- as support for cell culture or proliferative cells
fératives adhérentes dans un milieu exempt de sérum de la présente invention, le procédé de frittage bien connu peut être utilisé Par exemple, le composé phosphate de calcium peut être adherent feratives in a serum-free medium of the present invention, the well-known sintering method can be used For example, the calcium phosphate compound can be
contrôLé par la température de frittage. controlled by the sintering temperature.
De plus, un dispositif du type colonne pour la culture en continu des cellules conformément à la présente invention est In addition, a column type device for continuous cell culture in accordance with the present invention is
composé du support mentionné ci-dessus garnissant ledit dispositif. composed of the support mentioned above lining said device.
Le milieu exempt de sérum est envoyé en continu à travers le support de sorte que les cellules prolifératives adhérentes The serum-free medium is continuously sent through the support so that the adherent proliferative cells
mentionnées ci-dessus prolifèrent en continu et se différencient. mentioned above proliferate continuously and differentiate.
En conséquence, une substance utile produite dans les cellules est recueilli d'un éLuat obtenu à partir du support Pour remplir la colonne par le support, par exemple, le composé phosphate de calcium peut être en premier lieu chargé dans la colonne puis un milieu est ajouté pour l'adhérence des cellules prolifératives ou Consequently, a useful substance produced in the cells is collected from an eluate obtained from the support. To fill the column with the support, for example, the calcium phosphate compound can be first loaded in the column and then a medium is added for adhesion of proliferative cells or
bien un milieu exempt de sérum est ajouté. well a serum-free medium is added.
Pour préparer le milieu exempt de sérum, la prescription d'un milieu de culture cellulaire animal ou du milieu essentiel minimum de Eagle peut être utilisée Une solution de sels inorganiques, d'aminoacides, de vitamines, de nutriments essentiels ou leurs mélanges peut être préparée Après la préparation, la solution peut être stérilisée Si nécessaire, après stérilisation, les facteurs de croissance cellulaire, les hormones, les facteurs d'adhérence cellulaire ou leurs mélanges peuvent être ajoutés à la solution. To prepare the serum-free medium, the prescription of an animal cell culture medium or the minimum essential medium of Eagle can be used. A solution of inorganic salts, amino acids, vitamins, essential nutrients or mixtures thereof can be prepared. After preparation, the solution can be sterilized. If necessary, after sterilization, cell growth factors, hormones, cell adhesion factors or their mixtures can be added to the solution.
Dans le support pour la cullure des Icellules prolifé- In the support for the proliferation of Icellules proliferated
ratives adhérentes dans un milieu exempt de sérum conformément à la présente invention un milieu exempt de sérum peut être employé et adherent ratives in a serum free medium in accordance with the present invention a serum free medium can be used and
ainsi il est avantageux qu'un milieu ayant une composition prédé- thus it is advantageous that a medium having a predefined composition
terminée puisse être alimenté, alors que l'opération de culture est facile sans nécessiter la sélection d'un lot approprié pour completed can be fed, while the cultivation operation is easy without requiring the selection of an appropriate batch for
une cellule.a cell.
De plus, le dispositif du type colonne pour la culture en continu des cellules, chargée avec le support est extrêmement utile comme bioréacteur car les cellules prolifèrent en continu et se différencient et les substances utiles produites dans les cellules adhérentes au support sont séparées efficacement et In addition, the column-type device for the continuous culture of cells, loaded with the support is extremely useful as a bioreactor because the cells proliferate continuously and differentiate and the useful substances produced in the cells adhering to the support are efficiently separated and
purifiées en l'absence des protéines superflues. purified in the absence of superfluous proteins.
Exemples de l'invention La présente invention sera expliquée en référence aux exemples illustratifs Il est entendu que ces exemples ne doivent Examples of the Invention The present invention will be explained with reference to the illustrative examples. It is understood that these examples should not
en aucun cas limiter la portée de l'invention. in no case limit the scope of the invention.
Exemple 1Example 1
Une colonne tubulaire ayant une taille de 2,0 cm de diamètre et de 3,2 cm de longueur est remplie par des particules granulaires d'hydroxyapatite ayant une surface spécifique de m 2/g et une taille de particules de 0,3 à 0,5 mm Ensuite, 1 x 106 cellules ostéoparentes MC 3 T 3-E 1 préalablement purifiées en A tubular column having a size of 2.0 cm in diameter and 3.2 cm in length is filled with granular hydroxyapatite particles having a specific surface of m 2 / g and a particle size of 0.3 to 0 , 5 mm Then, 1 x 106 osteoparent MC 3 T 3-E 1 cells previously purified in
souche sont ensemencées dans les particules d'hydroxyapatite. strain are seeded into the hydroxyapatite particles.
Pendant 3 jours après l'ensemencement, les cellules ostéoparentes sont cultivées dans un milieu o-MEM incluant 10 % de sérum bovin foetal Ensuite, les cellules sont cultivées dans un milieu "-MEM exempt de sérum et le milieu est échangé avec un nouveau milieu x-MEM exempt de sérum une fois tous les deux jours La concentration de l'acide lactique dans le milieu qui a été cultivé et échangé, est mesurée par la méthode de réducion NAD utilisant la L-lactate déshydrogénase Les valeurs mesurées sont montrées For 3 days after seeding, the osteoparent cells are cultured in o-MEM medium including 10% fetal bovine serum. Next, the cells are cultured in serum-free "-MEM medium and the medium is exchanged with a new medium. x-MEM serum free once every two days The concentration of lactic acid in the medium which has been cultured and exchanged is measured by the NAD reduction method using L-lactate dehydrogenase The measured values are shown
dans la figure 1.in figure 1.
Exemples comparatifs 1 à 3 Les mêmes procédés sont conduits d'après l'exemple 1 respectivement sauf que la charge de la colonne est constituée par des particules granulaires d'alumine dans l'exemple comparatif 1, des particules granulaires de zircone dans l'exemple comparatif 2 et des particules granulaires d'oxyde de titane dans l'exemple Comparative examples 1 to 3 The same processes are carried out according to example 1 respectively except that the charge of the column consists of granular particles of alumina in comparative example 1, granular particles of zirconia in the example comparison 2 and granular particles of titanium oxide in the example
comparatif 3, chaque taille de particules étant de 0,3 à 0,5 mm. Comparative 3, each particle size being from 0.3 to 0.5 mm.
Chaque concentration en acide lactique dans chacun des milieux utilisés est mesurée de façon similaire à celle de l'exemple 1 respectivement. Le résultat de l'exemple comparatif 1 est montré à la figure 2, celui de l'exemple comparatif 2 est montré à la figure 3 et celui de l'exemple comparatif 3 est montré dans la figure 4 respectivement. Each lactic acid concentration in each of the media used is measured similarly to that of Example 1 respectively. The result of Comparative Example 1 is shown in Figure 2, that of Comparative Example 2 is shown in Figure 3 and that of Comparative Example 3 is shown in Figure 4 respectively.
Exemple 2Example 2
Une colonne tubulaire d'un volume de 50 ml et de 3,0 cm de diamètre et de 7,5 cm de longueur est chargée de particules granulaires d'hydroxyapatite d'une taille de particules de 0,3 à 0,5 mm pour constituer un dispositif du type colonne pour la culture en continu des cellules Après ensemencement de 8,2 x 105 cellules MC 3 T 3-EL sur les particules d'hydroxyapatite, le mi Lieu exempt de sérum est envoyé en continu à un taux d'éLution de ml/j pour obtenir 2,4 L d'un mi Lieu de culture Ensuite, Le milieu obtenu est concentré à 50 ml et un liquide concentré ainsi obtenu est soumis à l'électrophorèse sur gel de polyacrylamide SDS Comme résultat, des protéines produites dans les cellules sont détectées Le résultat de l'électrophorèse est montré dans la A tubular column with a volume of 50 ml and 3.0 cm in diameter and 7.5 cm in length is charged with granular particles of hydroxyapatite with a particle size of 0.3 to 0.5 mm to constitute a column type device for the continuous culture of the cells After inoculation of 8.2 × 105 MC 3 T 3-EL cells on the hydroxyapatite particles, the mi Lieu serum-free is sent continuously at a rate of elution of ml / d to obtain 2.4 L of a mi Culture place Then, the medium obtained is concentrated to 50 ml and a concentrated liquid thus obtained is subjected to electrophoresis on polyacrylamide SDS gel As a result, proteins produced in cells are detected The result of electrophoresis is shown in the
figure 5.figure 5.
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