FR2879214A1 - Fractions peptidiques favorisant la croissance et la synthese de produit(s) d'interet en culture de cellules et/ou de tissus - Google Patents

Abstract

La présente invention a pour objet un extrait peptidique pour la préparation et/ou la supplémentation d'un milieu de culture in vitro de cellules ou de tissus, sans sérum et/ou « protein free », ledit extrait étant obtenu par fractionnements successifs d'une matière première végétale, consistant en la graine de colza.Plus particulièrement, ledit extrait peptidique selon l'invention assure une fonction au niveau de l'augmentation de la concentration cellulaire ou tissulaire et/ou au niveau de l'augmentation de la durée de vie des cellules et/ou au niveau de la vitesse spécifique de production d'une ou plusieurs molécules d'intérêt, étant liée non pas uniquement par la composition élémentaire en acides-aminés mais par la composition sous forme peptidique desdits acides-aminés.

Description

FRACTIONS PEPTIDIQUES FAVORISANT LA CROISSANCE ET LA SYNTHESE DE

PRODUIT(S) D'INTERET EN CULTURE DE CELLULES ET/OU DE TISSUS.

La présente invention concerne le domaine de la supplémentation de milieux de culture de cellules ou de tissus. Plus particulièrement, la présente invention a pour objet un milieu de culture sans sérum et/ou protein free comprenant des fractions peptidiques isolées à partir de tourteaux de colza. L'invention concerne également un procédé de culture comprenant ces fractions peptidiques ainsi que leur utilisation. Depuià la connaissance de l'existence des cellules vivantes, les types et techniques de culture cellulaire n'ont cessé d'augmenter et de se diversifier.

Initialement, les cultures de cellules utilisaient des milieux non définis comme du plasma, du sérum ou encore des extraits embryonnaires. Il a fallu attendre le milieu des années 1950 pour voir apparaître le premier milieu de culture défini qui comprenait, en plus de sels et de glucose, divers acides aminés ainsi que les vitamines que les cellules ne pouvaient synthétiser.

Plus récemment, il a été montré que parmi tous les acides aminés apportés, la L-glutamine joue un rôle essentiel à la fois comme source d'énergie et comme source de carbone et d'azote, principalement pour permettre la synthèse de purine et de pyrimidine. Cependant, un premier inconvénient réside dans le fait que la glutamine n'est pas stable sous la forme d'acide aminé libre et va avoir tendance à se décomposer en ions ammonium et en acide pyroglutamique. Une solution, basée sur l'utilisation d'hydrolysats de céréales, a été apportée à ce problème par la demande de brevet WO 96/26266 déposée au nom de QUEST INTERNATIONAL.

De manière générale, les cellules et tissus, et plus particulièrement les cellules animales, sont cultivés in vitro dans un milieu nutritionnel, appelé milieu de base ou basal, supplémenté avec de 5 à 20% de sérum, généralement du sérum de veau foetal ou FCS (d'après la nomenclature anglo- saxonne Foetal Calf Serum ).

Cependant l'utilisation de tels sera présente d'autres inconvénients comme i) l'introduction de protéines animales nécessitant par la suite leur élimination, ii) l'introduction potentielle de contaminants comme des champignons, des bactéries, des virus, des prions et iii) une qualité variable et des coûts élevés.

De plus, afin de limiter plus particulièrement les risques d'encéphalopathie spongiforme bovine (ESB) dans les produits pharmaceutiques, les législations tant nationales qu'internationales prévoient l'interdiction d'utiliser des produits d'origine animale dans un futur proche.

Parmi ces inconvénients, le risque d'introduction de contaminants reste le plus problématique et a poussé à l'utilisation de milieu sans sérum ou SFM (d'après la nomenclature anglaise Serum Free Medium ). Néanmoins, certains SFM utilisés aujourd'hui comprennent encore des peptones et des hydrolysats issus d'animaux et donc n'apportent pas entière satisfaction quant aux risques de contaminations définis plus haut.

Quant aux SFM dépourvus de matériel d'origine animale, ils sont généralement issus de matières premières riches en protéines telles que, par exemple, les matières premières céréalières comme le riz (WO 98/15614; WO 99/57246) ou le blé. A titre d'exemple d'autres matières premières utilisées, on peut également citer le soja (WO 01/23527; WO 00/03000), ou encore le concombre (WO 99/47648). Cependant, de tels milieux de culture sont relativement onéreux à obtenir et sont généralement issus de matières premières à fort potentiel protéique pouvant être utilisées pour d'autres applications comme, par exemple, des applications alimentaires. 1l existe donc un réel besoin de développer des milieux de culture complètement dépourvus de produits issus d'animaux et de faibles coûts ou, à tout le moins, issus d'une matière première faiblement valorisée et/ou valorisable.

La présente invention se propose de pallier ce manque de l'art antérieur en proposant un milieu de culture dépourvu de sérum et obtenu à partir d'une matière première végétale à faible teneur protéique initiale.

Plus particulièrement, la présente invention concerne l'utilisation d'un extrait peptidique pour la préparation et/ou la supplémentation d'un milieu de culture in vitro de cellules ou de tissus, sans sérum, ledit extrait étant obtenu par fractionnements successifs d'une matière première végétale, caractérisée en ce que ladite matière première végétale consiste en la graine de colza.

Par milieu sans sérum, il faut comprendre un milieu dépourvu de sérum d'origine animale tel que le FCS, le FBS (d'après la nomenclature anglo-saxonne Foetal Bovine Serum ) ou tout sérum analogue.

Aujourd'hui, la plupart des produits issus de la culture cellulaire sont les anticorps monoclonaux, les virus et les protéines recombinantes. D'un point de vue industriel, les cellules les plus cultivées aujourd'hui, outre des cellules de tissus ou de remplacement des modèles animaux en toxicologie sont les hybridomes, les cellules VERO (African green monkey kidney cells), BHK (d'après la nomenclature anglo- saxonne Baby Hamster Kidney ), CHO (d'après la nomenclature anglo- saxonne Chinese Hamster Ovary ), NSO, ou encore Spodoptera frugiperda (Sf9) infectées par un baculovirus. Les hybridomes sont des cellules productrices d'anticorps monoclonaux alors que les cellules VERO et CHO sont généralement utilisées pour la production de virus ou bien de protéines recombinantes. Bien entendu cette énumération n'est aucunement limitative et tout type de cellules peut être concerné par la présente invention.

On peut également citer, à titre d'exemples non limitatifs, les tissus suivants: cartilage, cellules musculaires, peau, cellules osseuses, tendons, cellules embryonnaires, organes artificiels.

Une première caractéristique de l'invention repose sur l'utilisation même d'oléagineux et, tout particulièrement, de la graine de colza. En effet, contrairement aux céréales ou autres matières premières utilisées à ce jour, cette graine est particulièrement riche en lipides et pauvre en protéines. Pour ces raisons, l'homme de l'art n'a pas, jusqu'à ce jour, cherché à utiliser la graine de colza pour la préparation de milieux de culture car il était admis que, dans ce but, il fallait utiliser préférentiellement des matières premières riches en protéines.

De manière tout à fait surprenante, et contrairement aux préjugés de l'art antérieur, la demanderesse a mis en évidence qu'il était possible d'utiliser la graine de colza pour la réalisation de milieux de culture sans sérum et/ou protein free . De manière encore plus surprenante, la demanderesse a également mis en évidence que de tels milieux comprenant des extraits peptidiques issus de colza permettaient non seulement d'obtenir une augmentation significative de la concentration finale des cellules ou tissus mis en culture mais également une augmentation de la vitesse spécifique de production d'une ou plusieurs molécules d'intérêt par des cellules en culture.

En outre, la demanderesse a également mis en évidence le fait qu'une telle augmentation de la concentration finale des cellules ou tissus n'est pas liée uniquement à un effet nutritionnel.

Selon un aspect préféré, la présente invention concerne l'utilisation d'un extrait tel que décrit plus haut, caractérisée en ce que ledit extrait peptidique assure une fonction au niveau de l'augmentation de la concentration cellulaire ou tissulaire et/ou au niveau de l'augmentation de la durée de vie des cellules et/ou au niveau de la vitesse spécifique de production d'une ou plusieurs molécules d'intérêt, ladite fonction étant liée non pas uniquement par la composition élémentaire en acides-aminés mais par la composition sous forme peptidique desdits acides-aminés.

Cet effet particulièrement positif a été établi en comparaison de l'effet provoqué par un milieu de composition élémentaire, c'est-à-dire constitué d'acides aminés libres, en tout point identique à la composition de l'extrait peptidique objet de l'invention mis à part le fait que, dans l'extrait selon l'invention, les acides aminés sont sous forme peptidique. Ce point sera plus clairement établi à la lumière des exemples ci-après.

De manière générale, il ressort de l'art antérieur que les milieux de culture utilisés à ce jour ont été réalisés dans le but d'apporter aux cellules ou tissus les nutriments, et surtout les acides aminés, nécessaires comme source d'énergie et comme source de carbone et d'azote à la cellule. Ces acides aminés sont généralement présents dans les milieux de culture sous forme principalement d'acides aminés libres. Certains acides aminés sont présents sous forme de di- ou tri-peptides afin de leur assurer une stabilité suffisante dans un milieu liquide (WO 96/26266).

La présente invention montre, de manière tout à fait surprenante, que l'extrait peptidique objet de l'invention et obtenu par fractionnements successifs d'une matière première issue de graines de colza assure une fonction favorable à la croissance et au maintien en vie des cellules ou tissus en culture. En effet, comme il ressortira plus clairement des exemples décrits ci-après, il a été montré que, pour des mêmes quantités en chaque acide aminé, il est nécessaire que ceux-ci soient sous forme de peptides pour qu'une augmentation de la concentration, et plus particulièrement une augmentation de la durée de vie des cellules ou tissus et de la vitesse spécifique de production d'une ou plusieurs molécules d'intérêt, soit observée. Il semble que l'invention repose non pas uniquement sur des quantités en acides aminés libres mais bien sur une composition en peptides, préférentiellement di- tri- tetra- ou penta-peptides, donnée.

Sans vouloir être lié par une quelconque théorie, il semble probable que l'extrait objet de la présente invention joue non pas uniquement un rôle positif sur la croissance mais tient également un rôle au niveau de la réduction de l'induction de l'apoptose.

Selon un autre aspect, la présente invention concerne l'utilisation d'un extrait peptidique pour la préparation et/ou la supplémentation d'un milieu de culture in vitro de cellules ou de tissus, protein free , ledit extrait étant obtenu par fractionnements successifs d'une matière première végétale, caractérisée en ce que ladite matière première végétale consiste en la graine de colza.

De manière similaire au milieu sans sérum décrit plus haut, l'utilisation de l'extrait peptidique tel que décrit ci-dessus est caractérisée en ce que ledit extrait peptidique assure une fonction au niveau de l'augmentation de la concentration cellulaire ou tissulaire et/ou au niveau de l'augmentation de la durée de vie des cellules et/ou au niveau de la vitesse spécifique de production d'une ou plusieurs molécules d'intérêt, ladite fonction étant liée non pas uniquement par la composition élémentaire en acides-aminés mais par la composition sous forme peptidique desdits acides-aminés.

Par l'expression protein free , il faut non pas 2879214 7 comprendre un milieu totalement dépourvu de protéines mais un milieu totalement dépourvu de protéine d'origine animale. Cette expression englobe, entre autre, les dénominations ADCF (d'après la nomenclature anglo-saxonne Animal Derived Component Free ) ou encore animal protein free .

En effet, la présence de protéines est généralement nécessaire à la croissance de cellules ou de tissus. Le point important, comme mentionné plus haut, réside en l'absence de protéine d'origine animale. Un tel milieu de culture permet d'éliminer encore plus radicalement que les milieux sans sérum tout risque de contamination par une molécule, ou partie d'une telle molécule, qui serait d'origine animale.

Selon une forme d'exécution préférée, l'invention vise l'utilisation telle que décrite plus haut, ladite utilisation étant caractérisée en ce que la matière première végétale consiste en du tourteau de colza.

Par tourteau, il faut comprendre le résidu solide obtenu lors du traitement des grains et des fruits oléagineux en vue de l'extraction d'huile (Définition du Petit Larousse Illustré, 1989, page 975). Un avantage de la présente invention réside donc dans le faible coût de la matière première utilisée. En effet, les tourteaux constituent, dans toutes les cultures oléagineuses, les co- produits obtenus et faiblement valorisés à ce jour, de l'industrie huilière. La présente invention apporte donc une voie de récupération et de valorisation des déchets de l'industrie huilière.

Les extraits peptidiques, objet de la présente invention, sont, de manière préférée, obtenus par hydrolyse de tourteaux de colza. La demanderesse a développé un procédé de fractionnement permettant d'obtenir de tels extraits. La figure 1 représente un diagramme de type flow sheet d'un procédé préféré. Bien entendu, toute modification évidente pour l'homme de l'art de ce procédé fait partie de la présente invention.

Plus particulièrement, ce procédé comprend six étapes successives correspondant respectivement à : Etape O: Extraction des protéines Cette étape a pour objectif la production d'un concentrat de protéines de colza, afin d'avoir une matière première enrichie en protéines de colza (70-80 % de matière protéique par rapport à la matière sèche, contre 30-45 % dans le tourteau de colza).

Etape OO: Hydrolyse Le but de cette étape est d'hydrolyser les protéines afin d'obtenir une solution constituée de peptides.

Ici également, le procédé utilisé est classique.

L'utilisation de l'Alcalase qui est une préparation enzymatique d'origine microbienne, est par conséquent sans risque de transmission d'éléments biologiques d'origine animale (virus pathogènes à l'encontre de cellules animales, prions...) . Durée d'hydrolyse: 5 heures, T = 60 C, pH = 9, rapport concentration enzyme/concentration substrat = 1/10. Contenu de l'hydrolysat en acides aminés libres: 4 % massiques.

Etape O. Préci.itation acide ÉH 4 Cette étape vise l'élimination des "grosses" molécules, essentiellement protéines et peptides de grande taille, présentes dans l'hydrolysat, ce qui permet de diminuer le colmatage lors des étapes de filtration ultérieures.

Etape O. Ultrafiltration avec une membrane de seuil 30 de coupure 3 kDa L'objectif de cette étape est la récupération des petits peptides par l'élimination des molécules d'une taille supérieure à 3000 Da (composés phénoliques de type tannins et polypeptides). Le procédé utilisé est un procédé membranaire classique pour enrichir en peptides de petite 2879214 9 taille contenus dans un hydrolysat.

Étape O. Nanofiltration avec une membrane de seuil de coupure 500 Da Le but est de diminuer le taux d'acides aminés libres dans la solution de petits peptides obtenue après l'étape et dessaler cette même solution afin de diminuer l'osmolarité du mélange. Il est utilisé un procédé de dessalage classique. Une baisse de 80 % de la concentration en sels permet un meilleur fractionnement des peptides selon leur charge dans l'étape .

Étape O. Ultrafiltration avec une membrane de seuil de coupure 1 kDa 1l s'agit ici de fractionner les petits peptides selon leur taille et leur charge.

Cette étape présente un intérêt particulier en ce sens qu'elle est basée sur l'utilisation d'une membrane d'ultrafiltration dans le but de fractionner, selon leur taille et leur charge, les peptides contenus dans un hydrolysat végétal. Par rapport au perméat, le rétentat final, correspondant à l'extrait peptidique selon l'invention, a une teneur plus élevée en peptides contenant des acides aminés acides, et plus faible en peptides contenant des acides aminés basiques.

Il faut noter que le procédé décrit ci-dessus n'est donné qu'à titre d'illustration d'une forme de réalisation mais n'est aucunement limitatif. Toute modification ou amélioration de ce dernier doit être considérée comme faisant partie de la présente invention.

Afin de mieux caractériser les extraits peptidiques, objet de la présente invention, la demanderesse a réalisé plusieurs études et dosages dont les protocoles et résultats détaillés sont présentés plus loin dans les exemples.

Néanmoins, il ressort que l'extrait peptidique utilisé dans le cadre de l'invention se caractérise en ce qu'il est constitué d'au moins 80 %, préférentiellement au moins 90 %, en masse de matière azotée.

Par l'expression matière azotée , on entend désigner dans la présente description toute matière constituée d'acides aminés, ces derniers pouvant être sous forme libres ou bien associés en peptides ou protéines.

Une telle concentration en matière azotée, à partir d'un oléagineux à faible teneur protéique, et plus particulièrement du colza, est obtenue grâce au procédé décrit plus haut. Cette caractéristique est de grand intérêt en ce sens que la plupart des extraits végétaux de supplémentation pour milieu de culture ont des teneurs en matière azotée beaucoup plus faibles. A titre d'exemple, les extraits issus de céréales décrits dans la demande de brevet au nom de QUEST INTERNATIONAL (WO 96/26266) présentent des teneurs en matière azotée, respectivement de 54 % pour les extraits de soja, 75 % pour les extraits de blé et 69 % pour les extraits de riz.

La présente invention se distingue donc de l'art antérieur de par la teneur élevée en matière azotée de 20 l'extrait peptidique utilisé.

En outre, il a également été mis en évidence par la demanderesse que ladite matière azotée comprend peu d'acides aminés libres mais est principalement constituée de très petits peptides. Pour les protocoles et résultats, se reporter aux exemples plus loin.

Plus particulièrement, l'utilisation selon l'invention est caractérisée en ce que ladite matière azotée est constituée d'environ 50 % à environ 60 % de peptides présentant une taille moléculaire inférieure à 500 Daltons.

Il est généralement admis que des peptides de moins de 500 Daltons sont sous forme principalement de di-, tritetra- ou penta-peptides. En effet, la masse molaire moyenne des acides aminés est d'environ 150 g/mol, avec la plus faible correspondant à 75,1 g/mol pour la glycine et la plus élevée à 204,2 g/mol pour le tryptophane.

Selon encore un aspect de l'invention, l'utilisation est caractérisée en ce que ladite matière azotée est constituée d'environ 20 % à environ 30 % de peptides présentant une taille moléculaire comprise entre 500 et 1000 Daltons.

Toujours dans un souci de caractérisation de l'extrait peptidique objet de la présente invention, il a été mis en évidence que celui-ci présente une teneur élevée en acides aminés acides.

Plus particulièrement, la présente invention concerne donc l'utilisation telle que décrite plus haut, caractérisée en ce que ledit extrait comprend entre 20 et 40 % molaire d'acide aspartique et d'acide glutamique et/ou de leurs amides respectifs.

Enfin, l'invention se caractérise en ce ledit extrait peptidique comprend moins de 1 % en masse de composés phénoliques.

Plus particulièrement, ledit extrait peptidique présente la composition suivante en acides aminés totaux: 20 acides aminés % molaire Alanine 2 - 6 Arginine 5 - 9 Acide aspartique + Asparagine 10 - 14 Cystéine 0 Acide Glutamique + Glutamine 15 - 19 Glycine 7 - 11 Histidine 1 - 5 Isoleucine 2 - 6 Leucine 5 - 9 Lysine 2 - 6 Méthionine 0 - 3 Phénylalanine 1 - 5 Proline 3 - 7 Sérine 5 - 9 Thréonine 5 - 9 Tryptophane Non déterminé Tyrosine 1 - 5 Valine 5 - 9 Les pourcentages indiqués dans le tableau ci-dessus consistent en des moyennes dont les modes de mesure sont clairement détaillés dans les exemples. Diverses concentrations préférées seront également illustrées dans

les mêmes exemples.

Selon une forme d'exécution préférée, l'utilisation selon l'invention est caractérisée en ce que lesdites cellules consistent en des cellules eucaryotes, préférentiellement des cellules animales.

A titre d'exemple non limitatif de cellules eucaryotes préférées, on peut citer les cellules utilisées dans l'industrie comme, par exemple, les cellules CHO, BHK, NSO, PER C6, VERO, HEK293, etc. Selon un autre aspect, la présente invention ne se limite pas à l'utilisation d'un extrait peptidique tel que décrit plus haut comme élément de supplémentation, mais elle concerne également un milieu de culture sans sérum.

Plus particulièrement, la présente invention vise un milieu de culture de cellules ou de tissus, sans sérum, obtenu par utilisation d'un extrait peptidique tel que décrit plus haut.

Comme mentionné plus haut, les milieux de culture sont préférentiellement constitués d'un milieu dit basal sélectionné selon le type de culture souhaitée auquel sont additionnés des sera ou bien des suppléments de type hydrolysats. Le milieu de culture objet de la présente invention se différencie de par la nature même de l'extrait ajouté, à savoir un extrait issu d'oléagineux, plus particulièrement de graines de colza, tel que décrit plus haut.

Les milieux dits de base utilisés dépendent donc de la nature de la culture souhaitée. A titre d'exemples non limitatifs, on peut citer les milieux suivants: RPMI (Roswell Park Memorial Institute), MEM (Minimum Essential Medium), Iscove's, IMDM (Iscove's Modified Dulbecco's medium), Ham's, NCTC, TC100, Grace...

Dans la pratique, les extraits selon l'invention sont utilisés sous forme de solutions dans lesquelles les concentrations en ces mêmes extraits peptidiques peuvent varier selon le type de culture souhaitée. A titre d'exemple non limitatif, dans le cas de culture de cellules de type CHO (d'après la nomenclature anglo-saxonne Chinese Hamster Ovary ) les concentrations préférées sont de l'ordre de 2 à 6 g/l, préférentiellement 4 g/l. Comme il ressortira des exemples ci-après, une concentration plus faible n'est pas suffisante et une concentration plus élevée entraîne une inhibition de la croissance cellulaire ou potentiellement l'apoptose des cellules.

Pour les exemples ci-après, le milieu de référence utilisé est le milieu RPMI 1640 (SIGMA - ALDRICH).

Selon un mode d'exécution, le milieu de culture selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des vitamines, des sels inorganiques, des acides aminés libres, des acides organiques et/ou des sucres.

La présente invention couvre également l'utilisation d'un milieu de culture tel que décrit pour la culture en masse de cellules ou de tissus.

Selon un autre aspect de la présente invention, il est également couvert un milieu de culture non seulement sans sérum mais également protein free , c.a.d., comme explicité plus haut, dépourvu de protéines animales.

La présente invention a également pour objet un milieu de culture de cellules ou de tissus, protein free , obtenu par utilisation d'un extrait peptidique tel que décrit.

De manière similaire à ce qui a été décrit plus haut pour les milieux sans sérum, le milieu de culture comprend, en outre, des vitamines, des sels inorganiques, des acides aminés libres, des acides organiques et/ou des sucres.

L'invention couvre également l'utilisation d'un milieu 2879214 14 milieu de culture tel que décrit ci-dessus pour la culture en masse de cellules ou de tissus.

Selon une autre forme d'exécution, la présente invention concerne un procédé de culture in vitro de cellules ou de tissus. Pour ce qui est des étapes mêmes du procédé, on peut citer, comme exemple non limitatif, i) culture en mode statique et à très petite échelle (plaques 96 puits), ii) culture en mode statique à des échelles un peu plus importantes (flacons de culture de 25 cm2, 75 cm2 et 175 cm2) puis, iii) culture en mode agité, à des échelles croissantes (fioles d'Erlenmeyer, spinners et cytoculteurs contrôlés). Plus particulièrement, l'ensemencement peut être réalisé par toute technique classique connue de l'homme de l'art.

Plus particulièrement, la présente invention vise un procédé de culture in vitro de cellules ou de tissus dans un milieu dépourvu de sérum, caractérisé en ce qu'il consiste à ensemencer lesdit(e)s cellules ou tissus dans un milieu comprenant un extrait peptidique obtenu par fractionnements successifs d'une matière première végétale, ladite matière première végétale consistant en la graine de colza.

Une forme de réalisation consiste à mettre en oeuvre le procédé de fractionnement décrit plus haut de manière à obtenir un extrait présentant les propriétés énumérées.

Plus particulièrement, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que ladite matière première consiste en du tourteau de colza.

Encore plus particulièrement, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que ledit extrait est constitué d'au moins 80 %, préférentiellement au moins 90 %, en masse de matière azotée.

Plus particulièrement, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que ladite matière azotée est constituée d'environ 50 % à environ 60 % de peptides présentant une taille moléculaire inférieure à 500 Daltons.

Encore plus particulièrement, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que ladite matière azotée est constituée d'environ 20 % à environ 30 % de peptides présentant une taille moléculaire comprise entre 500 et 1000 Daltons.

De manière préférée, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que ledit extrait comprend entre 20 et 40 % molaire d'acide aspartique et d'acide glutamique et/ou de leurs amides respectifs.

Enfin, de manière encore plus préférée, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que ledit extrait présente la composition suivante en acides aminés totaux: acides aminés % molaire Alanine Arginine Acide aspartique + Asparagine Cystéine Acide Glutamique + Glutamine Glycine Histidine Isoleucine Leucine Lysine Méthionine Phénylalanine Proline Sérine Thréonine Tryptophane Tyrosine Valine 2 - 6 - 9 - 14 - 19 7 - 11 1 - 5 2 - 6 - 9 2 - 6 0 - 3 1 - 5 3 - 7 - 9 - 9 Non déterminé 1 - 5 - 9 De manière similaire aux milieux de culture tels que décrits plus haut, un autre aspect de la présente invention concerne un procédé de culture in vitro de cellules ou tissus, ledit procédé étant caractérisé par le fait qu'il est en milieu protein free .

Plus particulièrement, le procédé de culture in vitro de cellules ou de tissus dans un milieu protein free , caractérisé en ce qu'il consiste à ensemencer lesdit(e)s cellules ou tissus dans un milieu comprenant un extrait peptidique obtenu par fractionnements successifs d'une matière première végétale, ladite matière première végétale consistant en la graine de colza.

De manière similaire au procédé de culture en milieu sans sérum, le présent procédé de culture en milieu protein free se caractérise en ce que ladite matière première consiste en du tourteau de colza.

Plus particulièrement, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que ledit extrait est constitué d'au moins 80 %, préférentiellement au moins 90 %, en masse de matière azotée.

Encore plus particulièrement, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que ladite matière azotée est constituée d'environ 50 % à environ 60 % de peptides présentant une taille moléculaire inférieure à 500 Daltons.

De manière préférée, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que ladite matière azotée est constituée d'environ 20 % à environ 30 % depeptides présentant une taille moléculaire comprise entre 500 et 1000 Daltons.

De manière encore plus préférée, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que ledit extrait comprend entre 20 et 40 % molaire d'acide aspartique et d'acide glutamique et/ou de leurs amides respectifs. Plus particulièrement, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que ledit extrait présente la composition suivante en acides aminés totaux: acides aminés % molaire Alanine Arginine Acide aspartique + Asparagine Cystéine Acide Glutamique + Glutamine Glycine Histidine Isoleucine Leucine Lysine Méthionine Phénylalanine Proline Sérine Thréonine Tryptophane Tyrosine Valine 2 - 6 5 - 9 - 14 - 19 7 - 11 1 - 5 2 - 6 5 - 9 2 - 6 0 - 3 1 - 5 3 - 7 - 9 - 9 Non déterminé 1 - 5 - 9 Enfin, selon un dernier aspect de la présente invention, la demanderesse a mis en évidence des propriétés particulièrement intéressantes quant à l'adaptation d'un milieu avec sérum à un milieu selon l'invention. En effet, il peut être avantageux, pour différentes raisons connues de l'homme de l'art, comme (i) l'obtention de nouvelles lignées cellulaires par modifiation génétique (transfection), (ii) une viabilité cellulaire plus élevée lors de la décongélation suite à une congélation dans un milieu contenant du sérum, (iii) une croissance plus importante et (iv) une résistance plus élevée des cellules aux forces de cisaillement, de débuter une culture dans un milieu avec sérum et, plus ou moins rapidement, de faire passer cette culture en milieu dépourvu de sérum et/ou protein free .

Il est connu que de tels transferts sont difficiles à mettre en oeuvre car les cellules ont du mal à supporter un tel changement qui constitue un stress pour elles qui, dans la plupart des cas, leur est fatal. Pour éviter un tel stress, il est procédé à un transfert en douceur des cellules dans des milieux comprenant des concentrations décroissantes en sérum de manière à adapter les cellules au nouveau milieu sans sérum en douceur. Une telle période, dite d'adaptation, est relativement longue et fastidieuse.

De manière tout à fait surprenante, les inventeurs ont montré que ce stress pouvait être évité en transférant les cultures dans un milieu sans sérum contenant la fraction peptidique objet de l'invention, et ce même de manière brutale. Cette propriété de l'invention ressortira clairement des exemples et figures ci-après.

La présente invention concerne donc un procédé de transfert direct d'une culture in vitro en milieu avec sérum à une culture en milieu sans sérum, caractérisé en ce qu'il consiste à récupérer les cellules et/ou le tissu du milieu avec sérum et à les(l') ensemencer directement dans un milieu sans sérum tel que décrit dans la présente demande de brevet.

Selon encore un autre aspect avantageux, la présente invention concerne un procédé d'adaptation d'une culture in vitro en milieu avec sérum à une culture en milieu sans sérum, caractérisé en ce qu'il consiste à récupérer les cellules et/ou le tissu du milieu avec sérum et à les(l') ensemencer par étape dans des milieux présentant respectivement des concentrations en sérum décroissantes.

La présente invention couvre un procédé d'adaptation tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce que ledit procédé d'adaptation comprend les quatre étapes suivantes: sérum + extrait peptidique, - Etape 1: 75 % milieu avec sérum / 25 % milieu sans sérum + extrait peptidique, 50 % milieu sans - Etape 2: 50 % milieu avec sérum / sérum + extrait peptidique, 75 % milieu sans - Etape 3: 25 % milieu avec sérum / - Etape 4: 100 % milieu sans sérum + extrait peptidique.

Selon un autre aspect, l'invention a pour objet un procédé de transfert direct d'une culture in vitro en milieu avec sérum à une culture en milieu protein free , caractérisé en ce qu'il consiste à récupérer les cellules et/ou le tissu du milieu avec sérum et à les(l') ensemencer directement dans un milieu protein free tel que décrit dans la présente invention.

Selon encore une forme d'exécution, la présente invention couvre un procédé d'adaptation d'une culture in vitro en milieu avec sérum à une culture en milieu protein free , caractérisé en ce qu'il consiste à récupérer les cellules et/ou le tissu du milieu avec sérum et à les(l') ensemencer par étape dans des milieux présentant respectivement des concentrations en sérum décroissantes.

Plus particulièrement, le procédé d'adaptation selon l'invention est caractérisé en ce que ledit procédé d'adaptation comprend les quatre étapes suivantes: - Etape 1: 75 % milieu avec sérum / 25 % milieu sans sérum + extrait peptidique, - Etape 2: 50 % milieu avec sérum / 50 % milieu sans sérum + extrait peptidique, - Etape 3: 25 % milieu avec sérum / 75 % milieu sans 25 sérum + extrait peptidique, - Etape 4: 100 % milieu sans sérum + extrait peptidique.

Enfin, selon un dernier aspect, la présente invention a pour objet un procédé d'adaptation d'une culture in vitro en milieu avec sérum à une culture en milieu protein free , caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes suivantes: - Etape 1: mettre en uvre le procédé objet de l'invention, - Etape 2: récupérer les cellules et/ou les tissus du milieu sans sérum, - Etape 3: ensemencer lesdit(e)s cellules et/ou tissus directement en milieu protein free .

Les avantages de la présente invention seront mis en évidence à la lumière des exemples et des figures ci-après dans lesquelles: La figure 1 représente un diagramme en flux, autrement appelé flow sheet d'une forme d'exécution d'un procédé permettant d'obtenir l'extrait peptidique conforme à l'invention; La figure 2 représente l'effet d'une filtration stérilisante sur l'extrait selon l'invention; La figure 3 représente, sous la forme d'un histogramme, l'effet de la concentration de l'extrait selon l'invention sur la densité cellulaire maximale; La figure 4 illustre l'adaptation des cellules VERO d'un milieu avec sérum à un milieu sans sérum et à un milieu protein free comprenant l'extrait selon l'invention; La figure 5 illustre l'adaptation des cellules type hybridomes d'un milieu avec sérum à un milieu sans sérum comprenant l'extrait selon l'invention; La figure 6 illustre l'adaptation des cellules CHO Kl dhfr- d'un milieu avec sérum à un milieu sans sérum et à un milieu protein free comprenant l'extrait selon l'invention; Les figures 7a) et b) illustrent l'adaptation des cellules CHO C5 d'un milieu sans sérum à un milieu sans sérum et à un milieu protein free comprenant l'extrait selon l'invention; La figure 8 représente l'évolution de la concentration de cellules viables au cours de cultures prolongées de cellules CHO C5; Les figures 9, 10 et 11 illustrent l'effet de 35 l'extrait selon l'invention sur la vitesse spécifique de production d'interféron par les cellules CHO C5 cultivées; et La figure 12 met en évidence que la fonction de l'extrait selon l'invention n'est pas liée uniquement à la composition élémentaire en acides-aminés mais à la composition sous forme peptidique desdits acides-aminés.

Exemple 1: protocoles du procédé de génération de l'extrait peptidique objet de l'invention.

Le protocole décrit ci-après est illustré par la Figure 1. Plus particulièrement, le présent exemple reprend l'ensemble des étapes en les détaillant selon une des formes d'exécution préférée. Il est bien entendu que des variantes, évidentes pour l'homme de l'art, pourront être apportées à ce procédé.

Étape 1: protocole d'extraction des protéines de colza Le protocole suivi pour cette étape est représenté 20 dans la figure ci- dessous.

kg de tourteau déshuilé de colza + 300 L de soude 0,2 M turbo mélangeur(30 mn, T ambiante) mélange tourteau / extrait alcalin décanteur centri _uge horizontal (3500 g) récupération de l'extrait et ajustement à pH 4 avec HC1 (35 % v/v) séparateur à assiettes en mode clarification (3000 g) récupération du précipité lavages finaux du précipité à l'eau Concentrat de protéines de tourteau de colza Les protéines végétales utilisées sont une farine industrielle déshuilée, résidu de l'industrie huilière (Novance, Compiègne, France), contenant 35 % en poids de matière azotée. A partir de ce substrat, un concentrat protéique est préparé (75 % de matière azotée) par extraction à la soude et précipitation acide au pH isoélectrique des protéines (pH 4).

Le rendement total en protéines du procédé d'obtention 15 du concentrat à partir du tourteau de colza est d'environ 28 o.

La composition du concentrat obtenu est la suivante: Protéines Fibres Lipides Cendres Autres Teneur (%) 75 14 5 3 3

TABLEAU A

Étape 2: protocole d'hydrolyse du concentrat de 25 protéines de tourteau de colza Utilisation de l'Alcalase 2.4 L qui est une préparation enzymatique d'origine microbienne à un rapport concentration enzyme/concentration substrat = 1/10.

Le concentrat est hydrolysé enzymatiquement dans un réacteur agité thermostaté (60 C) par l'action de l'Alcalase 2.4 L (NovoNordisk, Bagsvaerd, Danemark), avec régulation de pH (pH 9 maintenu par addition de soude). Après 5 heures d'hydrolyse, correspondant à un degré d'hydrolyse de 28% (technique du pH-stat), la réaction est arrêtée par inactivation de l'enzyme (90 C pendant 10 mn).

Étape 3: précipitation acide pH 4 Le pH de l'hydrolysat obtenu à la fin de l'étape 2 est ensuite abaissé à 4 afin de précipiter les molécules de grande taille et concentrer les peptides dans le surnageant. Cette nouvelle étape permet d'éliminer les grosses molécules responsables du colmatage lors des étapes de filtration ultérieures et de concentrer les peptides de tailles relativement petites.

Étape 4: ultrafiltration avec une membrane de seuil 15 de coupure 3 kDa L'objectif de cette étape est la purification des petits peptides par l'élimination des molécules d'une taille supérieure à 3000 Da (composés phénoliques + polypeptides).

Le procédé utilise une membrane en cellulose régénérée classique pour concentrer les peptides de masse molaire théorique inférieure à 3000 g/mol.

Étape 5: nanofiltration avec une membrane de seuil de coupure 500 Da L'objectif de cette étape est de diminuer le taux d'acides aminés libres dans la solution de petits peptides obtenue après l'étape 4 et dessaler cette même solution afin de diminuer l'osmolarité du mélange.

Cette étape de séparation qui met en jeu une membrane constituée d'un film composite polyamide/polysulfone, conduit à une baisse de 80 % de la concentration en sels, ce qui permet un meilleur fractionnement des peptides selon leur charge dans l'étape suivante 6.

Étape 6: ultrafiltration avec une membrane de seuil de coupure 1 kDa L'objectif est de fractionner les petits peptides selon leur taille et leur charge.

Il est utilisé une membrane en cellulose régénérée classique dans le but de fractionner selon leur taille mais aussi selon leur charge, en fonction des conditions de mise en oeuvre de la membrane, les peptides récupérés après l'étape 5 dont les masses molaires doivent théoriquement être comprises entre 500 et 3000 g/mol.

L'exécution de cette étape conduit à deux fractions: - un perméat contenant essentiellement des peptides de masse molaire théoriquement inférieure à 1000 g/mol, - un rétentat qui, par rapport au perméat, présente, d'une part, une teneur plus élevée en peptides contenant des acides aminés acides, et, d'autre part, une teneur plus faible en peptides contenant des acides aminés basiques.

L'extrait peptidique objet de la présente invention consiste en le rétentat obtenu par mise en uvre du procédé tel que décrit ci-dessus.

De manière évidente, des modifications peuvent être apportées. A titre d'exemple non limitatif, il peut être envisagé d'ajuster le pH à 4 lors des étapes 5 et 6, au lieu de 9 ou encore de supprimer l'étape 5.

Exemple 2: protocoles mis en oeuvre pour la caractérisation de l'extrait objet de l'invention 2.1. Dosage d'azote par la méthode de Kjeldahl É Réactifs Catalyseur de minéralisation (Na2SO4 17 % ; CuSO4.5 H2O 1,5 % ; sels 1,5 %): Prolabo, 22550-293 H2SO4 1 N: Labosi A4715891 H2O2 35 % : Labosi, A4823251 NaOH 40 % : Merck, 191537 H3BO3: Labosi, A4703851 É Matériel Appareil de Kjeldahl automatique Vapodest 4 titramatic: Gerhardt GmbH & Co. KG, Bonn, Allemagne Système de titrage automatique 645 Multi-dosimat: Metrohm, Herisau, Suisse Banc de minéralisation Kjeldatherm KT 12 S: Gerhardt 10 GmbH & Co. KG, Bonn, Allemagne É Protocole du dosage La teneur protéique a été déterminée par la méthode de Kjeldahl. Cette méthode de dosage est basée sur la transformation de l'azote organique en azote minéral sous forme de sulfate d'ammonium (NH4) 2SO4. Le dosage est réalisé de façon automatique avec le Vapodest 4S. Pour chaque échantillon, l'analyse est effectuée deux fois de manière à pouvoir calculer une valeur moyenne. Il est également nécessaire de faire un dosage à blanc pour obtenir, après soustraction, une valeur de l'azote total réellement contenu dans l'échantillon.

Les résultats sont exprimés en concentration massique d'azote, selon la formule: taux d'azote (g/1) = (V-Vo) x N x 14 / E avec V: volume d'H2SO4 nécessaire à la titration de l'échantillon en mL, Vo: volume d'H2SO4 nécessaire à la titration du blanc en mL, N: titre de la solution d'H2SO4 (mol/L), E: prise d'échantillon en mg ou en mL. Le pourcentage de protéines est obtenu à l'aide du 2879214 26 coefficient de transformation pour les protéines de colza (6,25), lui-même calculé à partir de la teneur en azote de ces protéines (16 %) : taux de protéines = 6,25 x taux d'azote. Il ressort de ce calcul que le % protéique de l'extrait objet de l'invention est d'environ 90% (voir tableau A plus loin).

2.2. Hydrolyse acide des peptides et dosage des acides aminés É Réactifs Acide trichloroacétique à 50 % (p/v) dans l'eau: Prolabo, 20734. 295 9-Fluorénylméthyl chloroformate (FMOC-Cl) : OSI, A4 15 700.792 2,5 mg / mL dans l'acétonitrile: Fluka, 23184 o-phthalaldéhyde (OPA) : Fluka, 79760 acide 3-mercaptopropionique (3-MPA) : Sigma, M-6750 mg de chacun des composés (OPA et 3-MPA) dans 1 mL de tampon borate 0,4 N et pH 10,5: Hewlett-Packard, 5061- Solution étalon de mélange des acides aminés: Sigma, AA-S-18 Solution de NaOH 2 N: Fluka, 72071 HC1 6 N: Labosi, A4715801 Solutions d'élution: solvant A: 20 mM d'acétate de sodium, 3 H20 (OSI, 27652.298), à 0,024 % (v/v) de triéthylamine (OSI, 28 745.296) et 0, 5 % (v/v) de tétrahydrofurane (OSI, 28 556.293). Le mélange est ajusté à pH 7,2 avec de l'acide acétique (OSI, 20 104. 298).

solvant B: 20 % (v/v) d'un tampon d'acétate de sodium à 100 mM (OSI, 27 652.298) ajusté à pH 7,2 avec de l'acide acétique, 40 % (v/v) d'acétonitrile et 40 % (v/v) de méthanol (Prolabo, 20 865.322).

É Matériel Filtres à usage unique 0,22 gm: Schleicher & Schuell, Dassel, Allemagne Étuve modèle 700: Memmert, Schwabach, Allemagne Colonne Hypersil C18: Interchim, H5 C18-20R, Montluçon, France Système de chromatographie HP 1090: Hewlett Packard, Palo Alto, Etats- Unis É Méthode Une hydrolyse acide des fractions peptidiques est préalablement effectuée pour obtenir un mélange homogène d'acides aminés libres. Un échantillon de 1 g ou de 1 mL est placé dans un tube à essais avec bouchon. Puis 4 mL d'acide chlorhydrique (6 N) sont ajoutés puis le tube à essais est mis sous atmosphère d'azote avant d'être fermé hermétiquement. L'hydrolyse se fait ensuite dans une étuve à 110 C pendant 24 h. Après refroidissement, les hydrolysats sont neutralisés jusqu'à un pH d'environ 6 par ajout de soude 4 N. Les échantillons sont finalement filtrés sur filtre seringue à 0,22 m.

L'inconvénient de l'hydrolyse acide est la destruction du tryptophane et la transformation de la glutamine et de l'asparagine, respectivement en acide glutamique et en acide aspartique. L'analyse du tryptophane peut être effectuée après une hydrolyse basique par chromatographie d'échange d'ions (Hugli T.E. et Moore S. (1972), Determination of the tryptophane content of proteins by ion exchange chromatography of alcaline hydrolysates, Ibid., 247, 2828-2834). Étant donné que la quantité en tryptophane est très limitée dans le colza (Godon B. (1996), Protéines végétales.

Les méthodes courantes de laboratoire pour la séparation et l'analyse des protéines végétales. In Eds Lavoisier. Protéines végétales, 65-80.), cet acide aminé n'est pas analysé. Quant à la glutamine et l'asparagine, leur quantification sera intégrée avec les acides aminés acides correspondant, sous les formes Glx et Asx (Glx=Gln+Glu, Asx=Asn+ Asp).

É Protocole Les acides aminés ainsi que les dipeptides alanylglutamine et glycyl-glutamine sont dosés par Chromatographie Liquide en Phase Inverse après dérivation en présence d'ophtahaldéhyde (OPA) et de 9-fluorényl-méthyl chloroformate (FMOC). Le principe de la dérivation est le suivant: les acides aminés primaires sont placés en présence d'OPA et d'acide 3-mercapto-propionique (3-MPA), pour donner des isoindoles hautement fluorescents et absorbants dans le domaine UV (338 nm) (Godel H., Seitz P. et Verhoef M. (1992), Automated amino acid analysis using combined OPA and FMOC-Cl precolumn derivatization, LC-GC INTL., 5, 44-49.).

Selon le même principe, les acides aminés secondaires sont dérivés en présence de FMOC, pour donner des dérivés hautement fluorescents et absorbants dans le domaine UV {262 nm). Le seuil de détection est de l'ordre de 100 pmoles.

Les échantillons sont dérivés automatiquement à l'aide d'un système HP 1090 Liquid Chromatograph Hewlett Packard. 3 gL d'échantillon sont tout d'abord neutralisés avec 1,5 gL de NaOH 2 N pour obtenir une dérivation totale. Puis, le tout est mélangé à 6,0 gL de tampon borate 0, 4 N, 2,5 gL de la solution d'OPA + 3-MPA et 2,5 gL de la solution de FMOC. Le mélange dure 15 mn afin de permettre la dérivation; enfin, le tout est injecté au niveau de la colonne de séparation Hypersil C18. Le solvant d'élution est composé de 100 % de solution A, pendant 17 mn, puis de 40 % de solution A et 60 % de solution B pendant 1 mn et enfin de 100 % de solution B, pendant 7 mn. Les acides aminés sont séparés selon leur polarité ; les plus polaires sortent en début d'analyse et les moins polaires en fin d'analyse. En sortie de colonne, les acides aminés primaires et les dipeptides sont détectés par un détecteur UV, à 338 nm, et les acides aminés secondaires sont détectés par un détecteur UV, à 262 nm. La durée totale de l'analyse est de 25 mn.

La détermination du taux d'acides aminés libres est 10 effectuée selon le même protocole, exceptée l'absence d'étape d'hydrolyse acide.

Avant analyse des échantillons, trois solutions, contenant 17 acides aminés aux concentrations de 0,25, 0,5 et 2,5 mM respectivement, sont dérivées et injectées sans neutralisation préalable avec du NaOH 2 N. Les profils obtenus servent à établir une gamme étalon pour chaque acide aminé, ce qui permet ensuite de déterminer la concentration de chaque acide aminé contenu dans un échantillon après intégration des pics (système Hewlett Packard).

2.3. Dosage de la matière sèche La détermination de l'humidité a été faite en portant les échantillons (1 à 5 g) à 105 C dans une étuve jusqu'à 25 l'obtention d'une masse constante.

2.4. Détermination de la taille des peptides par chromatographie d'exclusion de taille É Matériel Colonne Superdex Peptide HR 10/ 30 (7000200 Da) : Amersham Biosciences, Uppsala, Suède Filtres 0,22,Lim Minisart RC 25: Sartorius, Goettingen, Allemagne Dispositif de filtration sous vide, fritté en verre SM 16309: Sartorius, Goettingen, Allemagne Système de chromatographie BioCAD 700E: Applied Biosystems, Poster City, EtatsUnis Collecteur de fraction Modèle 203B Gilson, Middleton, Etats-Unis É Méthode Les conditions opératoires sont les suivantes: - éluant: ACN/H2O/TFA {40/60/0,1 - v/v/v), filtré sur 0,45 pm - solvant dégazé à l'hélium: 5 mL/mn - débit de l'éluant: 0,6 mL/mn - température de la colonne: ambiante (25 C) 15 - détection: U.V. à 214 nm - volume injecté : 50 L - durée d'analyse: 45 mn La colonne a été préalablement étalonnée avec des peptides de masses molaires connues. Deux droites ont été obtenues en traçant le logarithme de la masse molaire en fonction du temps de rétention. La détermination de la relation liant la masse molaire (MM) des molécules à leur temps de rétention sur la colonne a permis de définir la distribution selon la taille des peptides contenus dans les différentes fractions.

2.5. Dosage des composés phénoliques La quantité de composés phénoliques dans les fractions a été estimée en équivalent acide sinapique. L'acide sinapique (Sigma, D 7927), avec une masse molaire de 224 g/mol, a été utilisé comme référence parce qu'il est l'acide phénolique majoritairement présent dans le tourteau de colza (entre 70 et 90 %) selon Naczk M., Shahidi F. et Sullivan A. (1992), Recovery of rapeseed tannins by various solvent systems, Food Chem., 45, 51-54.

L'étalonnage et les mesures ont été effectués en utilisant les mêmes conditions chromatographiques que celles qui sont employées en C.L. H.P.-E.T., exceptée la longueur d'onde de détection fixée dans ce cas à 310 nm, ce qui correspond à la longueur d'onde d'absorption maximale de cet acide (Sakakibara H., Honda Y., Nakagawa S., Ashida H. et Kanazawa K. (2003), Simultaneous determination of ail polyphenols in vegetables, fruits and teas, J. Agric. Food Chem., 51, 571-581.). La quantité de composés phénoliques dans chaque fraction a été exprimée en mg d'équivalents d'acide sinapique / 100 g de matière sèche. La teneur en composés phénoliques libres a été estimée en calculant la proportion d'aire du pic ayant un temps de rétention (compris entre 34 et 37 mn) identique à celui du standard utilisé pour établir la courbe d'étalonnage.

Les résultats de l'exemple 2 sont regroupés dans les 20 tableaux ci-dessous: Composition de la matière azotée et phénolique de l'extrait peptidique Contenu % quantité de polyphénols peptidique acides aminés libres / MP (mg / 100 g MS) 31% tannins extrait 90 % 3 % 65% ac. phénoliques liés 4% ac. phénoliques libres MP: Matière Peptidique; MS: Matière Sèche. TABLEAU A Répartition de la taille des peptides (par rapport à la matière peptidique totale) : Taille (Da) > 5000 5000-1000 1000-500 < 500 extrait 0 % 20 % 23 % 57 %

TABLEAU B

Composition en acides aminés de l'extrait peptidique (3 analyses) : aa % Asx 13 12 12 Glx 17 17 20 Ser 7 7 5 His 3 3 2 Gly 9 9 9 Thr 7 7 5 Ala 4 4 5 Arg 7 7 7 Tyr 2 3 3 Cys 0 0 0 Val 7 7 8 Met 1 1 0 Phe 3 3 3 Ile 4 4 4 Leu 7 7 7 Lys 4 4 4 Pro 5 5 6 100 100 Asx: acide aspartique + asparagine 15 Glx: acide glutamique + glutamine

TABLEAU C

Dans l'ensemble des exemples 4 à 9 ci-après, et sauf information contraire indiquée dans le texte, les cultures ont été réalisées avec les cellules CHO-05 dans les milieux de culture suivants: Milieu de référence (o) = RPMI 1640 (Sigma) + BITS + ET + Glutamine Milieu d'intérêt (A) = Milieu de Référence + 4 g/L 5 d'extrait peptidique selon l'invention.

Exemple 3: effet d'une filtration stérilisante Le système de culture utilisé consiste en une fiole d'Erlenmeyer de 125 mL, Vu = 25 mL.

La culture des cellules CHO C5 a été faite en milieu de référence (o) ou en milieu d'intérêt (A) stérilisé 1 fois (symboles vides) ou 3 fois (symboles pleins) par filtration 15 stérilisante 0,22 m.

Les résultats obtenus sont représentés dans la figure 2.

Il ressort de ces derniers qu'il n'y a pas de diminution de l'effet de l'extrait peptidique selon 20 l'invention lors de la filtration sur 0,22 m.

Exemple 4: effet "cryoprotecteur" de l'extrait peptidique selon l'invention Le système de culture utilisé consiste en des flacons de cultures statiques !Durée de la période de stockage à -196 C 1 semaine 1 mois 5 mois Temps après 0 24 48 96 0 24 48 96 0 24 48 96 120 décongélation et remise en culture (h) i i M. 61 44 60 81! 46 33 36 65 f 44 34 36 53 72 s Référence 64 52 56 85! 58 46 55 74! 39 38 45 68 92 Viabilité M. Intérêt i i i

Tableau D

Une meilleure récupération des cellules congelées en présence de l'extrait selon l'invention est observée. Cette propriété est particulièrement intéressante en ce sens que, dans la pratique, les cellules sont souvent congelées puis décongelées afin d'être, par exemple, conservées ou bien transportées.

Exemple 5: effet de la concentration de l'extrait selon l'invention sur la densité cellulaire maximale 15 Le système de culture utilisé consiste en des plaques 96 puits, Vu = 200 L. Le suivi de la croissance a été réalisé avec l'appareil Cellscreen (Innovatis).

Les résultats obtenus sont regroupés dans la figure 3.

Ces résultats montrent que la concentration de 4 g/L est celle qui présente les résultats les meilleurs. Des concentrations trop élevées compromettent la croissance. Sans vouloir être liés par une quelconque théorie, les inventeurs avancent l'hypothèse que la concentration d'inhibiteurs ou de toxiques pourrait annihiler l'effet positif des activateurs.

Exemple 6: essais d'adaptation de diverses cellules 6.1. Passage d'un milieu avec IO % de sérum à un 5 milieu sans sérum contenant l'extrait selon l'invention Le système de culture utilisé consiste en des flacons de cultures statiques.

6.1.1. Cellules VERO (cellules adhérentes) Le milieu de base utilisé est le aMEM. L'adaptation réalisée est une adaptation brutale. Les résultats obtenus sont représentés dans la figure 4.

Les passages successifs de cellules VERO, illustrés par la courbe (A), représentent l'adaptation en présence d'extrait selon l'invention. La courbe (o) représente l'adaptation des cellules en absence d'extrait. De JO à J17, le FCS est diminué de 10 à 1 %. A J17, le FCS est brutalement supprimé et remplacé par le mélange (extrait peptidique selon l'invention, BITS, ET, Q). A J36, les BITS sont supprimés.

Il ressort des résultats obtenus qu'en absence d'extrait peptidique conforme à l'invention, l'adaptation est impossible (mort des cellules en 2 passages). En présence dudit extrait et de BITS, l'adaptation des cellules est rapide (récupération de la croissance au 3ème passage). En présence de ce même extrait et en absence de protéines animales (milieu protein free ), l'adaptation est un peu plus difficile mais reste possible.

En présence de BITS et d'extrait peptidique et en l'absence de sérum, les cellules VERO restent adhérentes. Lorsque les BITS sont enlevés, elles le restent également mais dans une moindre mesure (le temps nécessaire à la trypsination est largement diminué).

6.1.2. Hybridomes (cellules en suspension) Le milieu de base utilisé est le RPMI.

ADAPTATION BRUTALE

Dans le cas d'une adaptation brutale, il est rapidement observé la mort des cellules lors de la substitution brutale du FCS par le mélange (extrait peptidique + BITS + ET + Q)

ADAPTATION DOUCE

Des passages successifs de cellules d'hybridomes ont été réalisés. Les résultats obtenus sont illustrés par la figure 5 dont la courbe (A) représente l'adaptation en présence d'extrait selon l'invention et la courbe (o) représente l'adaptation des cellules en absence d'extrait selon l'invention. De JO à J17, le FCS est diminué de 10 à 1 %. De J17 à J35, le FCS est progressivement supprimé et remplacé par le mélange (extrait peptidique, BITS, ET, Q). A J47, les BITS sont supprimés.

Les résultats obtenus montrent qu'en absence d'extrait peptidique, l'adaptation est impossible (mort des cellules en 2 passages dans lemélange 25 % / 75 %). En présence d'extrait et de BITS et en absence de sérum, les hybridomes s'adaptent correctement (récupération au 4ème passage). La suppression des protéines animales (BITS) entraîne la mort instantanée des cellules.

6.1.3. CHO Kl dhfr- (CHO DUXB11)-(cellules en 30 suspension) Le milieu de base utilisé est le aMEM + ribo- et désoxyribonucléosides.

ADAPTATION BRUTALE

Les mêmes observations qu'avec les cellules d'hybridomes sont rapportées (données non montrées).

ADAPTATION DOUCE

Plusieurs passages successifs de cellules CHO K1 dhfront été effectués. Les résultats obtenus sont représentés dans la figure 6 dont la courbe (A) représente l'adaptation en présence d'extrait peptidique alors que la courbe (o) représente l'adaptation des cellules en absence d'extrait peptidique. De JO à J12, le FCS est diminué de 10 à 2 %. De J12 à J 40, le FCS est progressivement supprimé et remplacé par le mélange (extrait peptidique, BITS, ET, Q). A J40, les BITS sont supprimés.

Il ressort de ces résultats qu'en absence d'extrait peptidique, l'adaptation est impossible (mort des cellules en 3 passages dans le mélange 25 % / 75 %). En présence d'extrait peptidique et de BITS et en absence de sérum, les CHO Ki s'adaptent correctement (récupération au ler passage). La suppression des protéines animales {BITS) entraîne un ralentissement de croissance et une adaptation plus longue (environ 6 passages), mais celle-ci reste possible.

6.2. Passage d'un milieu sans sérum (de référence) à 25 un milieu sans sérum et avec extrait peptidique (d'intérêt ou d'intérêt sans protéine d'origine animale) 6.2.1. Passages successifs de CHO C5 (cellules en suspension) Le système de culture utilisé consiste en des flacons de cultures statiques. Plusieurs passages successifs de cellules CHO C5 ont été effectués en milieu de référence (o), en milieu d'intérêt (à) et en milieu d'intérêt sans protéines animales (x). Les résultats obtenus pour le milieu de référence sont regroupés dans la figure 7 (a). Les résultats obtenus pour les milieux d'intérêt sont représentés, quant à eux, en figure 7 (b).

Il ressort de ces figures que l'adaptation des cellules au milieu d'intérêt ainsi que l'effet positif de l'extrait peptidique est conservé pendant au moins 7 passages. De même, la propagation des cellules dans le milieu sans protéines animales permet d'obtenir des concentrations cellulaires proches de celles observées en milieu de référence pendant au moins 7 passages.

Il peut être conclu que le milieu protein-free selon l'invention peut être utilisé en milieu de routine pour entretenir les cellules, d'autant plus que les cellules peuvent n'être transférées que tous les 3 jours (au lieu de tous les 2 jours pour le milieu de référence) .

6.2.2. Cinétiques de cultures prolongées (cellules en suspension) Les systèmes de culture utilisés sont des spinners de 20 500 mL, Vu = 160 mL L'évolution de la concentration de cellules viables au cours des cultures de cellules CHO C5 réalisées, sans adaptation préalable, est représentée à la figure 8. Plus particulièrement, cette figure illustre les cultures en milieu de référence (o), en milieu de référence sans BITS (-), en milieu d'intérêt (A) et en milieu d'intérêt sans BITS (x).

Il ressort clairement des résultats obtenus que le milieu de référence ne permet plus la croissance des cellules lorsqu'on supprime les protéines animales. Le milieu d'intérêt permet pratiquement de doubler la concentration maximale. De plus, la durée de la culture (avant disparition quasi-complète des cellules viables) est multipliée par 3.

Le milieu d'intérêt permet la croissance lorsque l'on supprime les protéines animales. En absence de protéines animales, et en présence d'extrait peptidique, la concentration maximale de cellules n'est pas améliorée mais la longévité de la culture est augmentée d'un facteur 2 par rapport au milieu de référence.

Exemple 7: effet de l'extrait peptidique sur la 10 vitesse spécifique de production de l'interféron Le système de culture utilisé consiste en un cytoculteur de 2 L, Vu = 1,2 L. La figure 9 représente la cinétique de croissance des 15 cellules CHO C5 en milieu de référence (o) et en milieu d'intérêt (A).

La figure 10 représente, quant à elle, la cinétique de production d'IFN (interféron gamma) par les mêmes cellules CHO C5 en milieu de référence (o) et en milieu d'intérêt (A).

Enfin, la figure 11 illustre la vitesse spécifique de production d'interféron par les cellules CHO C5 en milieu de référence (pointillés) et en milieu d'intérêt (plein).

+ L'effet positif de l'extrait peptidique sur les cellules viables est confirmé à l'échelle du réacteur (*3,3)- + On note une forte augmentation de la production finale d'IFN (*5,3).

4 Cette augmentation peut être le résultat conjugué de l'augmentation de cellules viables, mais également de l'augmentation de la vitesse spécifique de production (valeur maximale quasiment doublée).

Exemple 8: mise en évidence de la fonction liée non pas uniquement par la composition élémentaire en acides-aminés mais par la composition sous forme peptidique desdits acides-aminés.

Le système de culture utilisé consiste en des spinners de 500 mL, Vu = 160 mL.

La figure 12 représente les cinétiques de cellules viables CHO C5 cultivées en spinners, dans le milieu de référence (o), le milieu de référence additionné d'acides aminés libres (x) et le milieu d'intérêt (A) . Les acides aminés libres correspondent aux acides aminés totaux présents dans l'extrait peptidique (peptides et libres).

L'ajout d'acides aminés en même proportion que ceux présents dans l'extrait peptidique, sous forme de peptides, ne permet pas d'augmenter la concentration de cellules viables. On note, par contre, un effet positif sur la longévité de la culture. La composition en acides aminés individualisés, équivalente à celle du mélange peptidique de l'extrait peptidique utilisée, favorise le maintien en vie des cellules (* 3 par rapport au milieu de référence).

L'extrait peptidique améliore la quantité, par un doublement de la population de cellules viables, mais aussi la viabilité des cellules (50 % de temps supplémentaire par rapport au milieu référence + acides aminés libres, en se repérant au maximum de concentration cellulaire obtenue dans ce cas). Ces résultats ne semblent pas uniquement induits par un effet lié à la seule composition globale en acides aminés. Ils peuvent être également provoqués par un effet "facteur de croissance" issu de la présence de certains peptides, à la composition particulière, dans l'extrait peptidique selon l'invention.

Claims (39)

REVENDICATIONS

1. Utilisation d'un extrait peptidique pour la préparation et/ou la supplémentation d'un milieu de culture in vitro de cellules ou de tissus, sans sérum, ledit extrait étant obtenu par fractionnements successifs d'une matière première végétale, caractérisée en ce que ladite matière première végétale consiste en la graine de colza.

2. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit extrait peptidique assure une fonction au niveau de l'augmentation de la concentration cellulaire ou tissulaire et/ou au niveau de l'augmentation de la durée de vie des cellules et/ou au niveau de la vitesse spécifique de production d'une ou plusieurs molécules d'intérêt, ladite fonction étant liée non pas uniquement par la composition élémentaire en acides-aminés mais par la composition sous forme peptidique desdits acides-aminés.

3. Utilisation d'un extrait peptidique pour la préparation et/ou la supplémentation d'un milieu de culture in vitro de cellules ou de tissus, protein free , ledit extrait étant obtenu par fractionnements successifs d'une matière première végétale, caractérisée en ce que ladite matière première végétale consiste en la graine de colza.

4. Utilisation selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit extrait peptidique assure une fonction au niveau de l'augmentation de la concentration cellulaire ou tissulaire et/ou au niveau de l'augmentation de la durée de vie des cellules et/ou au niveau de la vitesse spécifique de production d'une ou plusieurs molécules d'intérêt, ladite fonction étant liée non pas uniquement par la composition élémentaire en acides-aminés mais par la composition sous forme peptidique desdits acides-aminés.

5. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite matière première végétale consiste en du tourteau de colza.

6. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit extrait peptidique est constitué d'au moins 80 %, préférentiellement au moins 90 %, en masse de matière azotée.

7. Utilisation selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite matière azotée est constituée d'environ 50 10 % à environ 60 % de peptides présentant une taille moléculaire inférieure à 500 Daltons.

8. Utilisation selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que ladite matière azotée est constituée d'environ 20 % à environ 30 % de peptides présentant une taille moléculaire comprise entre 500 et 1000 Daltons.

9. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit extrait comprend entre 20 et 40 % molaire d'acide aspartique et d'acide glutamique et/ou de leurs amides respectifs.

10. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit extrait peptidique comprend moins de 1 % en masse de composés phénoliques.

11. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit extrait peptidique présente la composition suivante en acides aminés totaux: acides aminés % molaire Alanine Arginine Acide aspartique + Asparagine Cystéine Acide Glutamique + Glutamine Glycine Histidine Isoleucine Leucine Lysine Méthionine Phénylalanine Proline Sérine Thréonine Tryptophane Tyrosine Valine 2 - 6 5 - 9 - 14 - 19 7 - 11 1 - 5 2 - 6 5 - 9 2 - 6 0 - 3 1 - 5 3 - 7 - 9 - 9 Non déterminé 1 5 - 9

12. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes pour la culture de cellules, caractérisée en ce que lesdites cellules consistent en des cellules eucaryotes, préférentiellement des cellules animales.

13. Milieu de culture de cellules ou de tissus, sans sérum, obtenu par utilisation d'un extrait peptidique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 et 5 à 12.

14. Milieu de culture selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des vitamines, des sels inorganiques, des acides aminés libres, des acides organiques et/ou des sucres.

15. Utilisation d'un milieu de culture selon l'une des revendications 13 ou 14 pour la culture en masse de cellules ou de tissus.

16. Milieu de culture de cellules ou de tissus, protein free , obtenu par utilisation d'un extrait peptidique selon l'une quelconque des revendications 3 à 12.

17. Milieu de culture selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, des vitamines, des sels inorganiques, des acides aminés libres, des acides organiques et/ou des sucres.

18. Utilisation d'un milieu de culture selon l'une des 5 revendications 16 ou 17 pour la culture en masse de cellules ou de tissus.

19. Procédé de culture in vitro de cellules ou de tissus dans un milieu dépourvu de sérum, caractérisé en ce qu'il consiste à ensemencer lesdit(e)s cellules ou tissus dans un milieu comprenant un extrait peptidique obtenu par fractionnements successifs d'une matière première végétale, ladite matière première végétale consistant en la graine de colza.

20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en 15 ce que ladite matière première consiste en du tourteau de colza.

21. Procédé selon la revendication 19 ou 20, caractérisé en ce que ledit extrait est constitué d'au moins 80%, préférentiellement au moins 90%, en masse de matière azotée.

22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que ladite matière azotée est constituée d'environ 50% à environ 60% de peptides présentant un taille moléculaire inférieure à 500 Daltons.

23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 22, caractérisé en ce que ladite matière azotée est constituée d'environ 20 % à environ 30 % de peptides présentant une taille moléculaire comprise entre 500 et 1000 Daltons.

24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 23, caractérisé en ce que ledit extrait comprend entre et 40 % molaire d'acide aspartique et d'acide glutamique et/ou de leurs amides respectifs.

25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 24, caractérisé en ce que ledit extrait présente la composition suivante en acides aminés totaux: acides aminés % molaire Alanine Arginine Acide aspartique + Asparagine Cystéine Acide Glutamique + Glutamine Glycine Histidine Isoleucine Leucine Lysine Méthionine Phénylalanine Proline Sérine Thréonine Tryptophane Tyrosine Valine 2 - 6 - 9 - 14 - 19 7 - 11 1 - 5 2 6 5 - 9 2 - 6 0 - 3 1 - 5 3 - 7 - 9 - 9 Non déterminé 1 - 5 - 9

26. Procédé de culture in vitro de cellules ou de tissus dans un milieu protein free , caractérisé en ce qu'il consiste à ensemencer lesdit(e)s cellules ou tissus dans un milieu comprenant un extrait peptidique obtenu par fractionnements successifs d'une matière première végétale, ladite matière première végétale consistant en la graine de colza.

27. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que ladite matière première consiste en du tourteau de colza.

28. Procédé selon la revendication 26 ou 27, caractérisé en ce que ledit extrait est constitué d'au moins 80 %, préférentiellement au moins 90 %, en masse de matière azotée.

29. Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 28, caractérisé en ce que ladite matière azotée est constituée d'environ 50 % à environ 60 % de peptides présentant une taille moléculaire inférieure à 500 Daltons.

30. Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 29, caractérisé en ce que ladite matière azotée est constituée d'environ 20 % à environ 30 % de peptides présentant une taille moléculaire comprise entre 500 et 1000 Daltons.

31. Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 30, caractérisé en ce que ledit extrait comprend entre 20 et 40 % molaire d'acide aspartique et d'acide glutamique et/ou de leurs amides respectifs.

32. Procédé selon l'une quelconque des revendications 26 à 31, caractérisé en ce que ledit extrait présente la composition suivante en acides aminés totaux: acides aminés % molaire Alanine Arginine Acide aspartique + Asparagine Cystéine Acide Glutamique + Glutamine Glycine Histidine Isoleucine Leucine Lysine Méthionine Phénylalanine Proline Sérine Thréonine Tryptophane Tyrosine Valine 2 - 6 - 9 - 14 - 19 7 - 11 1 - 5 2 6 5 - 9 2 - 6 0 - 3 1 - 5 3 - 7 - 9 - 9 Non déterminé 1 - 5 - 9

33. Procédé de transfert direct d'une culture in vitro en milieu avec sérum à une culture en milieu sans sérum, caractérisé en ce qu'il consiste à récupérer les cellules et/ou le tissu du milieu avec sérum et à les(l') ensemencer 20 directement dans un milieu selon la revendication 13 ou 14.

34. Procédé d'adaptation d'une culture in vitro en milieu avec sérum à une culture en milieu sans sérum, caractérisé en ce qu'il consiste à récupérer les cellules et/ou le tissu du milieu avec sérum et à les(l') ensemencer par étape dans un milieu selon la revendication 13 ou 14, ledit milieu présentant respectivement des concentrations en sérum décroissantes.

35. Procédé d'adaptation selon la revendication 34, caractérisé en ce que ledit procédé d'adaptation comprend les quatre étapes suivantes: - Etape 1: 75 % milieu avec sérum / 25 % milieu sans 10 sérum + extrait peptidique, - Etape 2: 50 % milieu avec sérum / 50 % milieu sans sérum + extrait peptidique, - Etape 3: 25 % milieu avec sérum / 75 % milieu sans sérum + extrait peptidique, - Etape 4: 100 % milieu sans sérum + extrait peptidique.

36. Procédé de transfert direct d'une culture in vitro en milieu avec sérum à une culture en milieu protein free , caractérisé en ce qu'il consiste à récupérer les cellules et/ou le tissu du milieu avec sérum et à les(l') ensemencer directement dans un milieu selon la revendication 16 ou 17.

37. Procédé d'adaptation d'une culture in vitro en milieu avec sérum à une culture en milieu protein free , caractérisé en ce qu'il consiste à récupérer les cellules et/ou le tissu du milieu avec sérum et à les(l') ensemencer par étape dans un milieu selon la revendication 16 ou 17, ledit milieu présentant respectivement des concentrations en sérum décroissantes.

38. Procédé d'adaptation selon la revendication 37, caractérisé en ce que ledit procédé d'adaptation comprend les quatre étapes suivantes: - Etape 1: 75 % milieu avec sérum / 25 % milieu sans sérum + extrait peptidique, Etape 2: 50 % milieu avec sérum / 50 % milieu sans sérum + extrait peptidique, - Etape 3: 25 % milieu avec sérum / 75 % milieu sans sérum + extrait peptidique, - Etape 4: 100 % milieu sans sérum + extrait peptidique.

39. Procédé d'adaptation d'une culture in vitro en milieu avec sérum à une culture en milieu protein free , caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes suivantes: - Etape 1: mettre en uvre le procédé objet des revendications 33 ou 34 et 35, - Etape 2: récupérer les cellules et/ou les tissus du milieu sans sérum, - Etape 3: ensemencer lesdit(e)s cellules et/ou tissus directement en milieu protein free .