FR3112147A1 - Method of calibrating a fluidic system for the production of extracellular vesicles and associated production fluidic system - Google Patents

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FR3112147A1
FR3112147A1 FR2007037A FR2007037A FR3112147A1 FR 3112147 A1 FR3112147 A1 FR 3112147A1 FR 2007037 A FR2007037 A FR 2007037A FR 2007037 A FR2007037 A FR 2007037A FR 3112147 A1 FR3112147 A1 FR 3112147A1
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impermeability
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extracellular vesicles
cells
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FR2007037A
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Alice GRANGIER
Amanda SILVA
Florence Gazeau
Claire WILHELM
Max Piffoux
François Heslot
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite Paris Cite
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Paris
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Abstract

PROCEDE DE CALIBRATION D’UN SYSTEME FLUIDIQUE POUR LA PRODUCTION DE VESICULES EXTRACELLULAIRES ET SYSTEME FLUIDIQUE DE PRODUCTION ASSOCIE La présente invention a pour objet un procédé de calibration d’un système fluidique (1) de production de vésicules extracellulaires (EV) à partir de cellules productrices (6), le procédé comprenant les étapes suivantes de détermination (E1) d’un premier niveau d’imperméabilité cellulaire (V1) dépendant d’un nombre initial (N1) de cellules productrices préalable à une production de vésicules extracellulaires (EV), de pilotage (E2) d’au moins une première production (PR1) de vésicules extracellulaires (EV) configurée à une première valeur d’agitation (XCTL1) et à une première durée de production (T1), d’au moins une première mesure (E3) d’imperméabilité cellulaire (Vt) des cellules de la première production (PR1) et comparaison par rapport à un deuxième niveau d’imperméabilité cellulaire prédéterminé (V2) inférieur audit premier niveau d’imperméabilité (V1), l’enregistrement (E7) d’au moins une plage d’agitation (PA1) dont la limite inférieure (Lim1) est égale à la première valeur d’agitation (XCTL1) pour laquelle le niveau d’imperméabilité (Vt) mesuré de la première production (PR1) est sensiblement égal audit deuxième niveau d’imperméabilité (V2). Figure pour l’abrégé : figure 2METHOD FOR CALIBRATION OF A FLUID SYSTEM FOR THE PRODUCTION OF EXTRACELLULAR VESICLES AND ASSOCIATED FLUID SYSTEM FOR PRODUCTION The subject of the present invention is a method for calibrating a fluid system (1) for the production of extracellular vesicles (EV) from cells cells (6), the method comprising the following steps of determining (E1) a first level of cellular impermeability (V1) depending on an initial number (N1) of producer cells prior to production of extracellular vesicles (EV) , for controlling (E2) at least a first production (PR1) of extracellular vesicles (EV) configured at a first agitation value (XCTL1) and at a first production duration (T1), at least a first measurement (E3) of cellular impermeability (Vt) of the cells of the first production (PR1) and comparison with a second predetermined level of cellular impermeability (V2) lower than said first level of impermeability (V1), recording (E7) of at least one agitation range (PA1) whose lower limit (Lim1) is equal to the first agitation value (XCTL1) for which the level of impermeability (Vt ) measured from the first production (PR1) is substantially equal to said second level of impermeability (V2). Figure for the abstract: figure 2

Description

Procédé de calibration d’un système fluidique pour la production de vésicules extracellulaires et système fluidique de production associéMethod for calibrating a fluidic system for the production of extracellular vesicles and associated fluidic production system

Domaine de l’inventionField of invention

Le domaine de l’invention concerne un procédé de calibration d’un système fluidique de production de vésicules extracellulaires et un système fluidique pour la production de vésicules extracellulaires. L’invention concerne également un procédé de production de vésicules extracellulaires dont les paramètres de configuration sont obtenus par le procédé de calibration.The field of the invention relates to a method for calibrating a fluidic system for the production of extracellular vesicles and a fluidic system for the production of extracellular vesicles. The invention also relates to a method for producing extracellular vesicles whose configuration parameters are obtained by the calibration method.

Etat de la techniqueState of the art

Les cellules sont connues pour libérer des vésicules extracellulaires dans leur environnement, par exemple, in vivo, dans les fluides biologiques d’un organisme. Les vésicules extracellulaires ont été identifiées comme des moyens efficaces pour délivrer des médicaments, de manière personnalisée ou ciblée, dans le corps humain. Elles présentent d’abord une biocompatibilité native et une tolérance immunitaire. Elles peuvent également internaliser des nanoparticules théranostiques, permettant à la fois de cartographier certaines parties du corps et/ou de délivrer des principes actifs ayant des fonctions thérapeutiques. Les vésicules extracellulaires ont également une fonction de communication intercellulaire : elles permettent, par exemple, de transporter des lipides, des protéines membranaires et cytoplasmiques et/ou des nucléotides du cytoplasme cellulaire, tels que des ARNm, des microARN ou des ARN longs non-codants, entre différentes cellules.Cells are known to release extracellular vesicles into their environment, for example, in vivo, into the biological fluids of an organism. Extracellular vesicles have been identified as effective ways to deliver drugs, in a personalized or targeted way, into the human body. They first exhibit native biocompatibility and immune tolerance. They can also internalize theranostic nanoparticles, making it possible both to map certain parts of the body and/or to deliver active principles with therapeutic functions. Extracellular vesicles also have an intercellular communication function: they make it possible, for example, to transport lipids, membrane and cytoplasmic proteins and/or nucleotides from the cell cytoplasm, such as mRNAs, microRNAs or long non-coding RNAs , between different cells.

En particulier, l’utilisation de vésicules extracellulaires peut permettre de résoudre des problèmes connus lors de l’utilisation thérapeutique de cellules, tels que la réplication cellulaire, la différentiation, les occlusions vasculaires, les risques de rejet et les difficultés de stockage et congélation. Il existe en conséquent un besoin industriel pour la production de vésicules cellulaires en quantités suffisantes pour une utilisation thérapeutique, notamment en remplacement ou en complément de thérapies cellulaires.In particular, the use of extracellular vesicles can solve known problems during the therapeutic use of cells, such as cell replication, differentiation, vascular occlusions, risks of rejection and storage and freezing difficulties. There is therefore an industrial need for the production of cell vesicles in sufficient quantities for therapeutic use, in particular as a replacement or in addition to cell therapies.

A cet effet, Piffouxet al.(Piffoux, M., Silva, A. K., Lugagne, J. B., Hersen, P., Wilhelm, C., & Gazeau, F., 2017,Extracellular Vesicle Production Loaded with Nanoparticles and Drugs in à Trade off between Loading, Yield and Purity : Towards a Personalized Drug Delivery System, Advanced Biosystems) décrivent la comparaison de différentes méthodes de production de vésicules extracellulaires.To this end, Piffoux et al. (Piffoux, M., Silva, AK, Lugagne, JB, Hersen, P., Wilhelm, C., & Gazeau, F., 2017, Extracellular Vesicle Production Loaded with Nanoparticles and Drugs in à Trade off between Loading, Yield and Purity: Towards a Personalized Drug Delivery System, Advanced Biosystems ) describe the comparison of different methods of producing extracellular vesicles.

Une première méthode consiste à produire des vésicules extracellulaires à partir de cellules endothéliales de la veine du cordon ombilical (HUVEC), en soumettant ces cellules à des contraintes hydrodynamiques mimant les contraintes exercées dans des conditions physiologiques au sein des capillaires sanguins ou dans des conditions pathologiques lors de sténose des vaisseaux sanguins. Ces contraintes sont entraînées par le passage des cellules productrices dans des canaux microfluidiques. Une puce microfluidique comprend deux cents canaux dans lesquels les cellules sont transportées dans un écoulement laminaire, pour produire des vésicules de manière parallélisée.A first method consists in producing extracellular vesicles from endothelial cells of the umbilical cord vein (HUVEC), by subjecting these cells to hydrodynamic stresses mimicking the stresses exerted under physiological conditions within blood capillaries or under pathological conditions. in blood vessel stenosis. These stresses are driven by the passage of producer cells through microfluidic channels. A microfluidic chip comprises two hundred channels in which the cells are transported in a laminar flow, to produce vesicles in a parallel fashion.

Toutefois, cette méthode présente des problèmes de dimensionnement : les quantités de vésicules produites par une puce microfluidique ne sont pas adaptées aux quantités requises pour les applications susmentionnées. De plus, le rendement de vésicules extracellulaires produites par cellule introduite dans une telle puce (environ 2.104vésicules par cellule) est très inférieur au rendement théorique maximum de vésicules produites par une cellule, par exemple de l’ordre de 3,5.106vésicules par cellule pour une cellule de type MSC (acronyme de Cellule Souche Mésenchymateuse en anglais). Enfin, cette méthode nécessite une conformité aux normes dite G.M.P. (acronyme anglais de Bonnes Pratiques de Fabrication), nécessaires à la fabrication de médicaments.However, this method presents sizing problems: the quantities of vesicles produced by a microfluidic chip are not adapted to the quantities required for the aforementioned applications. In addition, the yield of extracellular vesicles produced per cell introduced into such a chip (approximately 2.10 4 vesicles per cell) is much lower than the maximum theoretical yield of vesicles produced by a cell, for example of the order of 3.5.10 6 vesicles per cell for a cell of the MSC type (acronym for Mesenchymal Stem Cell in English). Finally, this method requires compliance with the so-called GMP standards (acronym for Good Manufacturing Practices), necessary for the manufacture of drugs.

Une deuxième méthode couramment utilisée dans la littérature et décrite par Piffouxet al.consiste à cultiver des HUVEC dans un milieu de culture de type DMEM (acronyme anglais de Dulbecco’s Modified Eagle's Medium) sans sérum, pendant trois jours (technique dite de starvation en anglais, ou carence en sérum). L’absence de sérum entraîne un stress cellulaire déclenchant une libération de vésicules par les cellules productrices. Cette méthode présente un rendement plus élevé et permet de produire une plus grande quantité de vésicules que la méthode utilisant une puce microfluidique (environ 4.104vésicules par cellule productrice). Toutefois, le rendement calculé correspond à une durée de production beaucoup plus longue que la durée de production de la méthode précédente. Cette méthode ne permet pas de produire une quantité de vésicules extracellulaires suffisante pour les applications susmentionnées. Enfin, cette méthode ne permet pas de produire des vésicules de manière continue car elle induit la mort des cellules.A second method commonly used in the literature and described by Piffoux et al. consists in cultivating HUVECs in a culture medium of the DMEM type (acronym for Dulbecco's Modified Eagle's Medium) without serum, for three days (technique known as starvation in English, or serum deficiency). The absence of serum leads to cellular stress triggering a release of vesicles by the producing cells. This method has a higher yield and makes it possible to produce a larger quantity of vesicles than the method using a microfluidic chip (approximately 4.10 4 vesicles per producing cell). However, the calculated yield corresponds to a much longer production time than the production time of the previous method. This method does not make it possible to produce a quantity of extracellular vesicles sufficient for the aforementioned applications. Finally, this method does not make it possible to produce vesicles continuously because it induces cell death.

Watsonet al.(Watson, D. C., Bayik, D., Srivatsan, A., Bergamaschi, C., Valentin, A., Niu, G., ... & Jones, J. C., 2016,Efficient production and enhanced tumor delivery of engineered extracellular vesicles, Biomaterials, 105, 195-205) décrivent une méthode de production des vésicules permettant d’augmenter la quantité de vésicules produites. Cette méthode consiste à cultiver des cellules adhérentes de type HEK293 dans des flasques de culture, puis dans des membranes à fibres creuses (Hollow Fiber Membrane en anglais). Le passage central des fibres creuses permet d’acheminer le milieu de culture aux cellules productrices. Les cellules productrices sont au préalable ensemencées autour de ce passage, où elles produisent des vésicules dans un espace inter-fibre. Le milieu liquide compris dans l’espace inter-fibre est collecté trois fois par semaine, permettant de produire environ 3.1012vésicules en plusieurs semaines, pour des quantités de cellules ensemencées très grandes, par exemple de l’ordre de 5.108cellules, entraînant un rendement d’environ 6000 vésicules extracellulaires par cellule et un ratio de pureté très bas (par exemple 1,09.109particules par microgramme de protéines). Cette production n’est toutefois pas assez élevée et trop lente au regard des applications susmentionnées. De plus, cette méthode est décrite en utilisant des cellules productrices correspondant à une lignée cellulaire particulièrement résistante à la culture en milieu dépourvu en sérum : cette méthode peut ne pas être transposable à une production de vésicules par des cellules productrices telles que des cellules souches, par exemple humaines, moins résistantes et particulièrement appropriées aux applications thérapeutiques visées.Watson et al. (Watson, DC, Bayik, D., Srivatsan, A., Bergamaschi, C., Valentin, A., Niu, G., ... & Jones, JC, 2016, Efficient production and enhanced tumor delivery of engineered extracellular vesicles , Biomaterials, 105, 195-205) describe a method for producing vesicles which makes it possible to increase the quantity of vesicles produced. This method consists in cultivating adherent cells of the HEK293 type in culture flasks, then in hollow fiber membranes (Hollow Fiber Membrane in English). The central passage of the hollow fibers makes it possible to convey the culture medium to the producing cells. The producer cells are first seeded around this passage, where they produce vesicles in an inter-fiber space. The liquid medium included in the inter-fiber space is collected three times a week, making it possible to produce approximately 3.10 12 vesicles in several weeks, for very large quantities of seeded cells, for example of the order of 5.10 8 cells, causing a yield of approximately 6000 extracellular vesicles per cell and a very low purity ratio (for example 1.09.10 9 particles per microgram of protein). However, this production is not high enough and too slow for the aforementioned applications. In addition, this method is described using producer cells corresponding to a cell line particularly resistant to culture in serum-free medium: this method may not be transposable to production of vesicles by producer cells such as stem cells, for example human, less resistant and particularly suitable for the targeted therapeutic applications.

Il est également bien connu de l’homme du métier que la culture de cellules en suspension en 3 dimensions (3D) nécessite d’utiliser une méthode à faible agitation afin de ne pas induire la mort des cellules qu’on cherche à cultiver. Il est notamment connu de l’homme du métier que la longueur de Kolmogorov est un critère qui permet d’évaluer la turbulence créée par l’action de mélange et de déterminer quand la turbulence est excessive pour une culture 3D.It is also well known to those skilled in the art that the culture of cells in suspension in 3 dimensions (3D) requires the use of a method with low agitation in order not to induce the death of the cells which it is desired to culture. It is in particular known to those skilled in the art that the Kolmogorov length is a criterion which makes it possible to evaluate the turbulence created by the action of mixing and to determine when the turbulence is excessive for a 3D culture.

Par ailleurs, on rappelle que les demanderesses ont déposé les demandes de brevet FR3068361A1 et WO2019/002608A1 décrivant un système fluidique et un procédé de production de vésicules extracellulaires dont le pilotage de l’agitation augmente sensiblement les quantités de production de telles vésicules et permet d’envisager une production à grande échelle. Néanmoins, le paramétrage d’une production dépend de multiples paramètres, tout d’abord biologiques inhérents aux cellules, ainsi que des paramètres liés au système fluidique en lui-même. En particulier, on a observé des écarts de production importants d’un système fluidique à un autre rendant problématique la tâche de paramétrage des protocoles de production pour optimiser leur rendement.Furthermore, it is recalled that the applicants have filed patent applications FR3068361A1 and WO2019/002608A1 describing a fluidic system and a method for producing extracellular vesicles whose agitation control significantly increases the quantities of production of such vesicles and makes it possible to consider large-scale production. Nevertheless, the parameterization of a production depends on multiple parameters, first of all biological inherent to the cells, as well as parameters related to the fluidic system itself. In particular, significant production differences were observed from one fluidic system to another, making the task of configuring production protocols to optimize their performance problematic.

Il existe donc un besoin de remédier aux problèmes précités.There is therefore a need to remedy the aforementioned problems.

L’invention a pour objectif de proposer un protocole de production de vésicules extracellulaires de rendement amélioré par rapport aux techniques de production connues. Un objectif est d’optimiser la calibration et la configuration d’un système fluidique de production, dont le principe s’appuie sur l’action de contraintes fluidiques appliquées par les fluctuations du liquide autour des cellules par agitation et génération d’un flux turbulent, de manière à augmenter la productivité à grande échelle d’un tel système de production. Un objectif est de proposer un protocole de calibration des paramètres de contrôle d’un tel système en fonction de chaque type de cellules productrices susceptible d’être utilisé pour le système. Un autre objectif est l’identification d’une plage d’agitation optimale pour diverses cellules productrices. Un autre objectif est de proposer un procédé de production de vésicules extracellulaires exploitant le potentiel maximum de production d’une cellule productrice et dont les paramètres de contrôle optimaux peuvent être identifiés à partir du protocole de calibration selon l’invention.The aim of the invention is to propose a protocol for the production of extracellular vesicles with improved yield compared to known production techniques. One objective is to optimize the calibration and configuration of a fluidic production system, the principle of which is based on the action of fluidic constraints applied by the fluctuations of the liquid around the cells by agitation and generation of a turbulent flow. , so as to increase the large-scale productivity of such a production system. One objective is to propose a protocol for calibrating the control parameters of such a system according to each type of producer cells likely to be used for the system. Another goal is the identification of an optimal agitation range for various producer cells. Another objective is to propose a process for the production of extracellular vesicles exploiting the maximum production potential of a producer cell and whose optimal control parameters can be identified from the calibration protocol according to the invention.

Présentation de l’inventionPresentation of the invention

Plus précisément, l’invention concerne un procédé de calibration d’un système fluidique de production de vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices comprenant un agitateur adapté à la génération d’un écoulement turbulent du milieu liquide dans un récipient pour exercer des contraintes fluidiques sur les cellules productrices afin de réaliser une production avantageuse de vésicules extracellulaires, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- la détermination d’un premier niveau d’imperméabilité dépendant d’un nombre initial de cellules productrices préalable à une production de vésicules extracellulaires,
- le pilotage d’au moins une première production de vésicules extracellulaires configurée à une première valeur d’agitation et à une première durée.
More specifically, the invention relates to a method for calibrating a fluidic system for producing extracellular vesicles from producing cells comprising a stirrer suitable for generating a turbulent flow of the liquid medium in a container to exert fluidic stresses on the producer cells in order to achieve advantageous production of extracellular vesicles, the method comprising the following steps:
- the determination of a first level of impermeability depending on an initial number of producer cells prior to the production of extracellular vesicles,
- controlling at least a first production of extracellular vesicles configured at a first agitation value and at a first duration.

Selon l’invention, le procédé comporte en outre :
- au moins une première mesure d’imperméabilité des cellules de la première production et comparaison par rapport à un deuxième niveau d’imperméabilité prédéterminé inférieur audit premier niveau d’imperméabilité, chaque mesure d’imperméabilité cellulaire d’une production de vésicules extracellulaires consistant à calculer un ratio de perte d’imperméabilité dépendant d’un nombre de cellules productrices imperméables de chaque dite production par rapport au nombre initial correspondant aux conditions préalables à ladite production,
- l’enregistrement d’au moins une plage d’agitation dont la limite inférieure est égale à la première valeur d’agitation pour laquelle le niveau d’imperméabilité mesuré de la première production est sensiblement égal audit deuxième niveau d’imperméabilité.
According to the invention, the method further comprises:
- at least one first measurement of impermeability of the cells of the first production and comparison with a second predetermined level of impermeability lower than said first level of impermeability, each measurement of cellular impermeability of a production of extracellular vesicles consisting in calculating an impermeability loss ratio depending on a number of impermeable producer cells of each said production compared to the initial number corresponding to the conditions prior to said production,
- the recording of at least one agitation range whose lower limit is equal to the first agitation value for which the measured level of impermeability of the first production is substantially equal to said second level of impermeability.

Selon une variante, le procédé de calibration comprend en outre les étapes suivantes :
- le pilotage d’au moins une deuxième production de vésicules extracellulaires configurée à une deuxième valeur d’agitation et à une deuxième durée,
- une deuxième mesure d’imperméabilité des cellules productrices de la deuxième production et comparaison par rapport à un troisième niveau d’imperméabilité prédéterminé inférieur audit deuxième niveau d’imperméabilité,
- l’enregistrement de la plage d’agitation délimitée par la limite inférieure et une limite supérieure, ladite limite supérieure étant égale à la deuxième valeur d’agitation à partir de laquelle le niveau d’imperméabilité mesuré de la deuxième production est sensiblement égal au troisième niveau d’imperméabilité.
According to a variant, the calibration method also comprises the following steps:
- controlling at least a second production of extracellular vesicles configured at a second agitation value and at a second duration,
- a second measurement of impermeability of the producing cells of the second production and comparison with a third predetermined level of impermeability lower than said second level of impermeability,
- the recording of the agitation range delimited by the lower limit and an upper limit, said upper limit being equal to the second agitation value from which the measured impermeability level of the second production is substantially equal to the third level of waterproofing.

Selon une première variante de calibration, le premier niveau est un ratio initial correspondant à un niveau d’imperméabilité cellulaire à 100% et le deuxième niveau d’imperméabilité cellulaire et le troisième niveau d’imperméabilité cellulaire délimitent une plage d’imperméabilité cellulaire comprise entre 95% et 60% du ratio de perte d’imperméabilité cellulaire, ou comprise entre 90% et 65%, de préférence comprise entre 85% et 70%.According to a first calibration variant, the first level is an initial ratio corresponding to a level of cellular impermeability at 100% and the second level of cellular impermeability and the third level of cellular impermeability delimit a range of cellular impermeability comprised between 95% and 60% of the cell impermeability loss ratio, or between 90% and 65%, preferably between 85% and 70%.

Selon une deuxième variante de calibration, le premier niveau est un ratio initial correspondant à un niveau d’imperméabilité cellulaire à 100% et dans lequel le deuxième niveau d’imperméabilité cellulaire et le troisième niveau d’imperméabilité cellulaire délimitent une plage d’imperméabilité cellulaire comprise entre 70% et 0% du ratio de perte d’imperméabilité cellulaire, entre 70% et 0%, entre 70% et 5%, entre 50% et 5%, entre 35% et 0%, entre 25% et 5%, ou bien encore entre 15% et 5%.According to a second calibration variant, the first level is an initial ratio corresponding to a level of cellular impermeability at 100% and in which the second level of cellular impermeability and the third level of cellular impermeability delimit a range of cellular impermeability between 70% and 0% of the cell impermeability loss ratio, between 70% and 0%, between 70% and 5%, between 50% and 5%, between 35% and 0%, between 25% and 5% , or even between 15% and 5%.

Selon une variante, l’enregistrement est configuré pour enregistrer une pluralité de plages d’agitation de production de vésicules extracellulaires où chaque plage est associée spécifiquement à une valeur de durée de production spécifique et à un type de cellule productrice spécifique.Alternatively, the recording is configured to record a plurality of extracellular vesicle production shake ranges where each range is specifically associated with a specific production time value and a specific producer cell type.

Selon une variante, chaque mesure d’imperméabilité cellulaire calcule un nombre de cellules productrices imperméables en fin de la production de vésicules extracellulaires, ou de manière continue selon un rythme d’échantillonnage en cours de production de vésicules extracellulaires.According to a variant, each cell impermeability measurement calculates a number of impermeable producer cells at the end of the production of extracellular vesicles, or continuously according to a sampling rate during the production of extracellular vesicles.

L’invention prévoit également un système fluidique de production de vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices comprenant au moins :
- un agitateur adapté à la génération d’un écoulement turbulent du milieu liquide dans un récipient pour exercer des contraintes fluidiques sur les cellules productrices afin de réaliser la production de vésicules extracellulaires,
- des moyens de pilotage d’une production de vésicules extracellulaires en fonction de paramètres de configuration comprenant au moins un niveau d’agitation et une durée,
- des moyens de mesure du niveau d’imperméabilité cellulaire des cellules productrices, les moyens de mesure du niveau d’imperméabilité cellulaire sont adaptés pour calculer un ratio de perte d’imperméabilité dépendant d’un nombre de cellules imperméables de ladite production de vésicules extracellulaires par rapport au nombre correspondant aux conditions préalables à ladite production,
- et les moyens de pilotage sont configurés à une valeur d’agitation prédéterminée de manière que le niveau d’imperméabilité cellulaire en fin de ladite production est inférieur ou égal à un deuxième niveau d’imperméabilité cellulaire prédéterminé qui est au moins inférieur au premier niveau d’imperméabilité cellulaire initial préalable à ladite production, ledit premier niveau étant dépendant d’un nombre initial de cellules productrices imperméables préalablement à ladite production de vésicules extracellulaires.
The invention also provides a fluid system for producing extracellular vesicles from producing cells comprising at least:
- a stirrer adapted to the generation of a turbulent flow of the liquid medium in a container to exert fluid constraints on the producing cells in order to carry out the production of extracellular vesicles,
- means for controlling the production of extracellular vesicles according to configuration parameters comprising at least one level of agitation and a duration,
- means for measuring the level of cellular impermeability of the producing cells, the means for measuring the level of cellular impermeability are adapted to calculate a ratio of loss of impermeability depending on a number of impermeable cells of said production of extracellular vesicles compared to the number corresponding to the prerequisites for said production,
- and the control means are configured at a predetermined agitation value so that the cell impermeability level at the end of said production is less than or equal to a second predetermined cell impermeability level which is at least less than the first level of initial cell impermeability prior to said production, said first level being dependent on an initial number of impermeable producer cells prior to said production of extracellular vesicles.

Selon une variante du système, au moins la valeur d’agitation et la durée sont pilotées de manière que le niveau d’imperméabilité cellulaire en fin de ladite production est compris dans une plage d’imperméabilité cellulaire délimitée par le deuxième niveau d’imperméabilité cellulaire prédéterminé et un troisième niveau d’imperméabilité cellulaire prédéterminé au moins inférieur audit deuxième niveau.According to a variant of the system, at least the agitation value and the duration are controlled so that the level of cellular impermeability at the end of said production is included in a range of cellular impermeability delimited by the second level of cellular impermeability predetermined level and a third predetermined cellular impermeability level at least lower than said second level.

Selon un premier mode de production, le premier niveau est un ratio initial correspondant à un niveau d’imperméabilité cellulaire à 100% et dans lequel le niveau d’imperméabilité cellulaire en fin de ladite production est compris entre 95% et 60% du ratio de perte d’imperméabilité, ou compris entre 90% et 65%, de préférence compris entre 85% et 70%.According to a first mode of production, the first level is an initial ratio corresponding to a level of cellular impermeability at 100% and in which the level of cellular impermeability at the end of said production is between 95% and 60% of the ratio of loss of impermeability, or between 90% and 65%, preferably between 85% and 70%.

Selon un deuxième mode de production, le premier niveau est un ratio initial correspondant à un niveau d’imperméabilité cellulaire à 100% et dans lequel le niveau d’imperméabilité en fin de ladite production est compris entre 70% et 0% du ratio de perte d’imperméabilité, entre 70% et 5%, entre 50% et 5%, entre 35% et 0%, entre 25% et 5%, ou bien encore entre 15% et 5%.According to a second mode of production, the first level is an initial ratio corresponding to a level of cellular impermeability at 100% and in which the level of impermeability at the end of said production is between 70% and 0% of the loss ratio impermeability, between 70% and 5%, between 50% and 5%, between 35% and 0%, between 25% and 5%, or even between 15% and 5%.

Selon une variante préférentielle, le système comprend en outre des moyens de configuration d’une production de vésicules extracellulaires enregistrant au moins une première configuration de production prédéterminée définie par une plage d’agitation et une durée prédéterminée, dans lequel ladite plage est obtenue par le procédé de calibration selon l’un quelconque des modes de réalisation précédents, et dans lequel les moyens de pilotage sont configurés pour sélectionner la valeur d’agitation d’une production comprise dans ladite plage pour exécuter ladite production.According to a preferred variant, the system further comprises means for configuring a production of extracellular vesicles recording at least a first predetermined production configuration defined by a range of agitation and a predetermined duration, in which said range is obtained by the calibration method according to any one of the preceding embodiments, and in which the control means are configured to select the agitation value of a production included in said range to execute said production.

Selon cette dernière variante, soit la durée de production est égale à la durée prédéterminée avant la production de la première configuration de production prédéterminée, soit la durée de production est finalisée lorsque le niveau d’imperméabilité cellulaire mesuré est compris dans la plage d’imperméabilité cellulaire délimitée par le deuxième niveau d’imperméabilité cellulaire et le troisième niveau d’imperméabilité cellulaire.According to this last variant, either the production duration is equal to the predetermined duration before the production of the first predetermined production configuration, or the production duration is finalized when the measured cellular impermeability level is included in the impermeability range cellular delimited by the second level of cellular impermeability and the third level of cellular impermeability.

Selon une variante, les moyens de configuration comprennent une pluralité de configurations de production mémorisées, chaque configuration étant spécifique à une durée de production et à un type de cellules productrices.According to a variant, the configuration means comprise a plurality of stored production configurations, each configuration being specific to a production duration and to a type of producer cells.

L’invention concerne également un procédé de productionex vivode vésicules extracellulaires comprenant les étapes suivantes :
- à une première étape, un milieu liquide de cellules productrices est introduit dans le récipient du système fluidique. Lors de cette étape, ou avant cette étape, le procédé de production comporte une étape de contrôle durant laquelle on détermine le nombre initial de cellules productrices imperméables,
- une deuxième étape de paramétrage de la production planifiée au moins par un niveau d’agitation prédéterminé et une durée de production qui peut être déterminée ou non,
- une troisième étape de production de vésicules extracellulaires au niveau d’agitation et à la durée de production précédemment configurés de manière que le niveau d’imperméabilité cellulaire en fin de ladite production est inférieur ou égal à un deuxième niveau d’imperméabilité prédéterminé qui est au moins inférieur au premier niveau d’imperméabilité cellulaire initial préalable à ladite production, et de préférence compris dans la plage d’imperméabilité cellulaire délimitée par le deuxième niveau d’imperméabilité cellulaire prédéterminé et le troisième niveau d’imperméabilité cellulaire prédéterminé inférieur au deuxième niveau,
- une étape de contrôle en continu soit de la durée écoulée depuis l’instant de déclenchement de la production, soit du niveau d’imperméabilité des cellules productrices lors de la production,
- en cas de détection d’au moins l’une des deux conditions, une quatrième étape de collecte du milieu liquide contenant les vésicules extracellulaires.
The invention also relates to a method for the ex vivo production of extracellular vesicles comprising the following steps:
- in a first step, a liquid medium of producing cells is introduced into the container of the fluidic system. During this step, or before this step, the production process includes a control step during which the initial number of impermeable producer cells is determined,
- a second step for setting the planned production at least by a predetermined level of agitation and a production duration which may or may not be determined,
- a third step of producing extracellular vesicles at the level of agitation and at the production duration previously configured so that the level of cellular impermeability at the end of said production is less than or equal to a second predetermined level of impermeability which is at least lower than the first initial level of cellular impermeability prior to said production, and preferably comprised in the range of cellular impermeability delimited by the second predetermined level of cellular impermeability and the third level of predetermined cellular impermeability lower than the second level ,
- a step of continuous control either of the time elapsed since the instant of triggering of production, or of the level of impermeability of the producing cells during production,
- in case of detection of at least one of the two conditions, a fourth stage of collection of the liquid medium containing the extracellular vesicles.

Selon une variante, la durée de production peut conditionner la fin de la production, mais cela n’est pas obligatoire.According to a variant, the duration of production may condition the end of production, but this is not mandatory.

De préférence, le paramétrage prévoit la sélection desdits paramètres de configuration dans un fichier de configuration enregistré en mémoire des moyens de configuration du système fluidique. Ce fichier de configuration est obtenu à partir du procédé de calibration selon l’invention.Preferably, the parameter setting provides for the selection of said configuration parameters in a configuration file saved in the memory of the means for configuring the fluidic system. This configuration file is obtained from the calibration method according to the invention.

Selon une première variante de production, le deuxième niveau d’imperméabilité cellulaire et le troisième niveau d’imperméabilité cellulaire délimitent une plage d’imperméabilité cellulaire comprise entre 95% et 60% du ratio de perte d’imperméabilité, ou comprise entre 90% et 65%, de préférence comprise entre 85% et 70%.According to a first production variant, the second level of cellular impermeability and the third level of cellular impermeability delimit a range of cellular impermeability comprised between 95% and 60% of the impermeability loss ratio, or comprised between 90% and 65%, preferably between 85% and 70%.

Selon une deuxième variante de production, le deuxième niveau d’imperméabilité cellulaire et le troisième niveau d’imperméabilité cellulaire délimitent une plage d’imperméabilité cellulaire comprise entre 70% et 0% du ratio de perte d’imperméabilité, entre 70% et 0%, entre 70% et 5%, entre 35% et 0%, entre 25% et 5%, ou bien encore entre 15% et 5%.According to a second production variant, the second level of cellular impermeability and the third level of cellular impermeability delimit a range of cellular impermeability comprised between 70% and 0% of the impermeability loss ratio, between 70% and 0% , between 70% and 5%, between 35% and 0%, between 25% and 5%, or even between 15% and 5%.

Selon une variante, la durée de production (T) peut être comprise entre des valeurs d’environ 20 minutes à environ 6 heures, encore plus préférentiellement d’environ 1 heure à environ 6 heures, encore plus préférentiellement d’environ 2 heures à environ 3 heures, ou bien encore plus préférentiellement être égale à environ 2 heures ou alternativement environ 3 heures ou alternativement environ 4 heures.According to a variant, the production time (T) can be between values of approximately 20 minutes to approximately 6 hours, even more preferentially from approximately 1 hour to approximately 6 hours, even more preferentially from approximately 2 hours to approximately 3 hours, or even more preferably be equal to around 2 hours or alternatively around 3 hours or alternatively around 4 hours.

De préférence, il est prévu en fin de production d’opérer une séparation des vésicules extracellulaires et des débris cellulaires. Néanmoins, cette dernière opération n’est pas obligatoire.Preferably, it is planned at the end of production to operate a separation of the extracellular vesicles and the cellular debris. However, this last operation is not mandatory.

L’invention porte aussi sur les vésicules extracellulaires produites par mise en œuvre du système fluidique selon l’invention tel que décrit dans la présente demande, et/ou par le procédé de productionex vivode vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices selon l’invention tel que décrit dans la présente demande.The invention also relates to the extracellular vesicles produced by implementing the fluidic system according to the invention as described in the present application, and/or by the process for the ex vivo production of extracellular vesicles from producing cells according to the invention as described in this application.

Selon un mode de réalisation, les cellules productrices utilisées dans le cadre de la présente invention sont des cellules humaines, préférentiellement des cellules humaines saines, à l’exclusion des cellules souches embryonnaires humaines.According to one embodiment, the producer cells used in the context of the present invention are human cells, preferably healthy human cells, excluding human embryonic stem cells.

Alternativement, les cellules productrices utilisées dans le cadre de la présente invention sont des cellules pathologiques, par exemple des cellules issues de tissus et/ou de lignées cancéreuses telles que des cellules HeLa.Alternatively, the producer cells used in the context of the present invention are pathological cells, for example cells derived from tissues and/or from cancerous lines such as HeLa cells.

Selon un mode de réalisation, les cellules productrices utilisées dans le cadre de la présente invention sont des cellules animales, de préférence des cellules murines, par exemple des cellules MSC murines (cellules souches mésenchymateuses murines).According to one embodiment, the producer cells used in the context of the present invention are animal cells, preferably murine cells, for example murine MSC cells (murine mesenchymal stem cells).

Selon une caractéristique préférée, les cellules productrices utilisées dans le cadre de la présente invention sont des cellules non-adhérentes.According to a preferred characteristic, the producer cells used in the context of the present invention are non-adherent cells.

Selon une autre caractéristique préférée, les cellules productrices utilisées dans le cadre de la présente invention sont des cellules adhérentes détachées de leur support de culture, par exemple par traitement approprié lequel est choisi parmi un traitement enzymatique, un traitement chimique, un traitement mécanique ou une combinaison de ces moyens.According to another preferred characteristic, the producer cells used in the context of the present invention are adherent cells detached from their culture support, for example by appropriate treatment which is chosen from an enzymatic treatment, a chemical treatment, a mechanical treatment or a combination of these means.

Selon un mode de réalisation, les cellules productrices utilisées dans le cadre de la présente invention sont des cellules souches notamment des cellules souches pluripotentes induites, des cellules multipotentes. A titre d’exemple, lesdites cellules souches sont choisies parmi des cellules mésenchymateuses multipotentes, des cellules génétiquement modifiées, des cellules endothéliales de la veine du cordon ombilical (HUVEC) ou des cellules primaires en général.According to one embodiment, the producer cells used in the context of the present invention are stem cells, in particular induced pluripotent stem cells, multipotent cells. By way of example, said stem cells are chosen from among multipotent mesenchymal cells, genetically modified cells, umbilical cord vein endothelial cells (HUVEC) or primary cells in general.

Selon un autre mode de réalisation, les cellules productrices utilisées dans le cadre de la présente invention sont des cellules de lignée cellulaire, préférentiellement de lignée humaine de monocytes ou de lignée humaine de cellules d’origine hématopoïétique dérivées de lymphocytes B, plus préférentiellement il s’agit de cellules THP-1 ou de cellules de Raji.According to another embodiment, the producer cells used in the context of the present invention are cell line cells, preferentially from the human line of monocytes or from the human line of cells of hematopoietic origin derived from B lymphocytes, more preferentially they are These are THP-1 cells or Raji cells.

Selon un autre mode de réalisation, les cellules productrices utilisées dans le cadre de la présente invention sont des cellules primaires, par exemple des globules rouges.According to another embodiment, the producer cells used in the context of the present invention are primary cells, for example red blood cells.

Selon une caractéristique préférée, les cellules productrices utilisées dans le cadre de la présente invention sont des cellules isogéniques, c’est-à-dire qu’elles proviennent du sujet pour lequel les vésicules extracellulaires produites par lesdites cellules productrices seront utilisées, par exemple par administration ou par utilisationex vivo.According to a preferred characteristic, the producer cells used in the context of the present invention are isogenic cells, that is to say they come from the subject for which the extracellular vesicles produced by said producer cells will be used, for example by administration or by ex vivo use.

Selon une autre caractéristique préférée, les cellules productrices utilisées dans le cadre de la présente invention sont des cellules ne provenant pas du sujet pour lequel les vésicules extracellulaires produites par lesdites cellules productrices seront utilisées, par exemple par administration ou par utilisationex vivo. Selon une caractéristique plus préférée, les cellules productrices utilisées dans le cadre de la présente invention sont des cellules allogéniques, c’est-à-dire provenant de la même espèce que l’espèce du sujet pour lequel les vésicules extracellulaires produites par lesdites cellules productrices seront utilisées. Alternativement, les cellules productrices utilisées dans le cadre de la présente invention sont des cellules xénogéniques, c’est-à-dire provenant d’une espèce différente de l’espèce du sujet pour lequel les vésicules extracellulaires produites par lesdites cellules productrices seront utilisées.According to another preferred characteristic, the producer cells used in the context of the present invention are cells not originating from the subject for which the extracellular vesicles produced by said producer cells will be used, for example by administration or by ex vivo use. According to a more preferred characteristic, the producer cells used in the context of the present invention are allogenic cells, that is to say from the same species as the species of the subject for which the extracellular vesicles produced by said producer cells will be used. Alternatively, the producer cells used in the context of the present invention are xenogenic cells, that is to say from a species different from the species of the subject for which the extracellular vesicles produced by said producer cells will be used.

Pour les cellules productrices, en particulier les cellules humaines, utilisées dans le cadre de l’invention, on exclut d’utiliser les cellules souches embryonnaires humaines.For the producer cells, in particular the human cells, used in the context of the invention, the use of human embryonic stem cells is excluded.

Selon une caractéristique préférée, la concentration des cellules productrices dans le milieu liquide du récipient du système fluidique est comprise entre 5.104et 9.1014cellules productrices par litre de milieu liquide, de préférence entre 5.107et 1.1014cellules productrices par litre, préférentiellement entre 5.107et 1.1013par litre, encore plus préférentiellement entre 2.108et 1.1012par litre, encore plus préférentiellement environ 2,5.108par litre dudit milieu liquide. Selon une autre caractéristique préférée, la concentration des cellules productrices dans le milieu liquide du récipient du système fluidique est comprise entre 1.108et 1.1012cellules productrices par litre de milieu liquide.According to a preferred characteristic, the concentration of the producer cells in the liquid medium of the container of the fluidic system is between 5.10 4 and 9.10 14 producer cells per liter of liquid medium, preferably between 5.10 7 and 1.10 14 producer cells per liter, preferentially between 5.10 7 and 1.10 13 per liter, even more preferably between 2.10 8 and 1.10 12 per liter, even more preferably about 2.5.10 8 per liter of said liquid medium. According to another preferred characteristic, the concentration of producer cells in the liquid medium of the container of the fluidic system is between 1.10 8 and 1.10 12 producer cells per liter of liquid medium.

En particulier, un objet de l’invention est constitué par les vésicules produites par le système fluidique selon l’invention.In particular, an object of the invention consists of the vesicles produced by the fluidic system according to the invention.

En particulier, un objet de l’invention est l’utilisation des vésicules produites par le système fluidique selon l’invention pour agir sur des cellules.In particular, an object of the invention is the use of the vesicles produced by the fluidic system according to the invention to act on cells.

En particulier, un objet de l’invention est l’utilisation des vésicules produites par le système fluidique selon l’invention à des fins d’imagerie et/ou à des fins thérapeutiques et/ou à des fins diagnostiques.In particular, an object of the invention is the use of the vesicles produced by the fluidic system according to the invention for imaging purposes and/or for therapeutic purposes and/or for diagnostic purposes.

Il est bien connu de l’homme du métier que la structure des vésicules extracellulaires varie en fonction des cellules productrices utilisées et en fonction du procédé d’obtention utilisé, notamment en termes de marqueurs membranaires et constituants présents sur ces vésicules.It is well known to those skilled in the art that the structure of extracellular vesicles varies according to the producer cells used and according to the method of obtaining used, in particular in terms of membrane markers and constituents present on these vesicles.

Selon un mode de réalisation, les vésicules extracellulaires selon la présente invention présentent un diamètre moyen compris entre 40 et 300 nm, préférentiellement entre 45 et 90 nm, plus préférentiellement entre 50 et 65 nm, encore plus préférentiellement environ 60 nm, ledit diamètre moyen des vésicules extracellulaires étant mesuré par une méthode d’interférométrie en combinaison ou non avec de la fluorescence, de préférence ledit diamètre moyen est mesuré grâce à l’appareil ExoView™ R100 commercialisé par l’entreprise NanoView Bioscience.According to one embodiment, the extracellular vesicles according to the present invention have an average diameter of between 40 and 300 nm, preferentially between 45 and 90 nm, more preferentially between 50 and 65 nm, even more preferentially approximately 60 nm, said average diameter of the extracellular vesicles being measured by an interferometry method in combination or not with fluorescence, preferably said average diameter is measured using the ExoView™ R100 device marketed by the company NanoView Bioscience.

Selon un mode de réalisation, les vésicules extracellulaires selon la présente invention présentent un diamètre moyen compris entre 50 et 500 nm, préférentiellement entre 100 et 110 nm, plus préférentiellement entre 105 et 109 nm, encore plus préférentiellement environ 106 nm ou alternativement environ 108 nm, ledit diamètre moyen des vésicules extracellulaires étant mesuré par une méthode de suivi individuel de particules (ou NTA pour Nanoparticle Tracking Analysis) par exemple avec l’appareil NanoSight NS300 commercialisé par l’entreprise Malvern Panalytical.According to one embodiment, the extracellular vesicles according to the present invention have an average diameter of between 50 and 500 nm, preferably between 100 and 110 nm, more preferably between 105 and 109 nm, even more preferably around 106 nm or alternatively around 108 nm , said average diameter of the extracellular vesicles being measured by an individual particle tracking method (or NTA for Nanoparticle Tracking Analysis) for example with the NanoSight NS300 device marketed by the company Malvern Panalytical.

En particulier, un objet de l’invention est l’utilisation des vésicules produites par le système fluidique selon l’invention pour agir sur des cellules.In particular, an object of the invention is the use of the vesicles produced by the fluidic system according to the invention to act on cells.

En particulier, un objet de l’invention est l’utilisation des vésicules produites par le système fluidique selon l’invention à des fins d’imagerie et/ou à des fins thérapeutiques et/ou diagnostiques.In particular, an object of the invention is the use of the vesicles produced by the fluidic system according to the invention for imaging purposes and/or for therapeutic and/or diagnostic purposes.

Selon un mode de réalisation, l’agitateur du système fluidique de production de vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices en suspension selon l’invention est constitué d’une pale. Alternativement, ledit agitateur est constitué de 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 ou plus de 8 pales.According to one embodiment, the stirrer of the fluidic system for producing extracellular vesicles from producing cells in suspension according to the invention consists of a blade. Alternatively, said stirrer consists of 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or more than 8 blades.

Selon une caractéristique préférée, l’au moins une pale dudit agitateur est une pale verticale.According to a preferred characteristic, the at least one blade of said agitator is a vertical blade.

Selon un mode de réalisation, l’agitateur du système fluidique de production de vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices en suspension selon l’invention est un agitateur du type hélice par exemple marine ou hélice à pales profilées, ou une turbine par exemple turbine de Rushton, ou une ancre d’agitation, ou un agitateur barrière, ou une hélice à rubans hélicoïdaux, ou une roue à aubes, ou une roue dentée, ou un agitateur magnétique ou une combinaison de ces agitateurs.According to one embodiment, the stirrer of the fluidic system for producing extracellular vesicles from producing cells in suspension according to the invention is a stirrer of the propeller type, for example marine or propeller with profiled blades, or a turbine, for example Rushton, or a stirring anchor, or a barrier stirrer, or a helical ribbon propeller, or a paddle wheel, or a cogwheel, or a magnetic stirrer, or a combination of these stirrers.

Dans un mode de réalisation, des structures statiques peuvent être présentes dans le récipient, par exemple des baffles, ou encore des structures formant une barrière partielle au mouvement liquide, telles celles utilisées dans un mélangeur statique.In one embodiment, static structures may be present in the container, for example baffles, or even structures forming a partial barrier to liquid movement, such as those used in a static mixer.

Selon un mode de réalisation, le récipient du système fluidique de production de vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices en suspension selon l’invention est une flasque à agitation d’une contenance de 100 mL (par exemple l’appareil Spinner stirring flask Bellco for cell suspensions, référence Bellco 505001), comprenant une pale d’un diamètre de 3,8 cm et un volume de travail inférieur à 100 mL.According to one embodiment, the container of the fluidic system for the production of extracellular vesicles from producing cells in suspension according to the invention is a stirring flask with a capacity of 100 mL (for example the Spinner stirring flask Bellco device for cell suspensions, Bellco reference 505001), comprising a blade with a diameter of 3.8 cm and a working volume of less than 100 mL.

Selon un autre mode de réalisation, le récipient du système fluidique de production de vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices en suspension selon l’invention est une flasque à agitation dont les caractéristiques structurelles (contenance, diamètre de la pale et volume de travail) sont toutes augmentées ou diminuées de manière proportionnelle par rapport à celles mentionnées ci-dessus pour la flasque à agitation d’une contenance de 100 mL ; selon un autre mode de réalisation, lesdites caractéristiques structurelles sont toutes augmentées ou diminuées de manière non proportionnelle par rapport à celles mentionnées ci-dessus pour la flasque à agitation d’une contenance de 100 mL, notamment lors d’un changement d’échelle.According to another embodiment, the container of the fluidic system for producing extracellular vesicles from producing cells in suspension according to the invention is a stirring flask whose structural characteristics (capacity, blade diameter and working volume) are all increased or decreased proportionally to those mentioned above for the 100 mL capacity stirring flask; according to another embodiment, said structural characteristics are all increased or decreased in a non-proportional manner compared to those mentioned above for the stirring flask with a capacity of 100 mL, in particular during a change of scale.

Selon un mode de réalisation, le récipient du système fluidique de production de vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices en suspension selon l’invention est une flasque à agitation d’une contenance de 500 mL (par exemple l’appareil Spinner stirring flask Bellco for cell suspensions, référence Bellco 505005), comprenant une pale d’un diamètre de 7,6 cm et un volume de travail de 200 mL à 500 mL, ou une flasque à agitation dont les caractéristiques structurelles (contenance, diamètre de la pale et volume de travail) sont toutes augmentées ou diminuées de manière proportionnelle par rapport à celles mentionnées ci-avant pour la flasque à agitation d’une contenance de 500 mL, ou une flasque à agitation dont lesdites caractéristiques structurelles (contenance, diamètre de la pale et volume de travail) sont toutes augmentées ou diminuées de manière non proportionnelle par rapport à celles mentionnées ci-dessus pour la flasque à agitation d’une contenance de 500 mL, notamment lors d’un changement d’échelle.According to one embodiment, the container of the fluidic system for the production of extracellular vesicles from producing cells in suspension according to the invention is a stirring flask with a capacity of 500 mL (for example the Spinner stirring flask Bellco device for cell suspensions, Bellco reference 505005), comprising a blade with a diameter of 7.6 cm and a working volume of 200 mL to 500 mL, or a stirring flask whose structural characteristics (capacity, blade diameter and volume work) are all increased or decreased proportionally to those mentioned above for the stirring flask with a capacity of 500 mL, or a stirring flask whose said structural characteristics (capacity, blade diameter and volume work) are all increased or decreased in a non-proportional manner compared to those mentioned above for the 500 mL capacity stirring flask, in particular ment during a change of scale.

Selon un mode de réalisation, le récipient du système fluidique de production de vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices en suspension selon l’invention est une flasque à agitation d’une contenance de 1000 mL (par exemple l’appareil Spinner stirring flask Bellco for cell suspensions, référence Bellco 505010), comprenant une pale d’un diamètre de 10,8 cm et un volume de travail supérieur ou égal à 300 mL et inférieur à 1L, ou une flasque à agitation dont les caractéristiques structurelles (contenance, diamètre de la pale et volume de travail) sont toutes augmentées ou diminuées de manière proportionnelle par rapport à celles mentionnées ci-avant pour la flasque à agitation d’une contenance de 1000 mL.According to one embodiment, the container of the fluidic system for producing extracellular vesicles from producing cells in suspension according to the invention is a stirring flask with a capacity of 1000 mL (for example the Spinner stirring flask Bellco device for cell suspensions, Bellco reference 505010), comprising a blade with a diameter of 10.8 cm and a working volume greater than or equal to 300 mL and less than 1 L, or a stirring flask whose structural characteristics (capacity, diameter of the blade and working volume) are all increased or decreased proportionally with respect to those mentioned above for the stirring flask with a capacity of 1000 mL.

Selon un autre mode de réalisation, le récipient du système fluidique de production de vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices en suspension selon l’invention est un bioréacteur dont le volume de travail est entre 400 et 1000 mL et le diamètre de la pale est de 6 cm.According to another embodiment, the container of the fluidic system for producing extracellular vesicles from producing cells in suspension according to the invention is a bioreactor whose working volume is between 400 and 1000 mL and the diameter of the blade is 6cm.

Selon un autre mode de réalisation, le récipient du système fluidique de production de vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices en suspension selon l’invention est un bioréacteur dont le volume de travail et le diamètre de la pale sont augmentés ou diminués de manière proportionnelle par rapport aux valeurs respectives de 400 mL et 6 cm.According to another embodiment, the container of the fluidic system for the production of extracellular vesicles from producer cells in suspension according to the invention is a bioreactor whose working volume and the diameter of the blade are increased or decreased proportionally by compared to the respective values of 400 mL and 6 cm.

Selon un autre mode de réalisation, le récipient du système fluidique de production de vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices selon l’invention est un bioréacteur avec moyen d’agitation par pale, dont l’homme de l’art peut disposer ou concevoir.According to another embodiment, the container of the fluidic system for the production of extracellular vesicles from producer cells according to the invention is a bioreactor with stirring means by blade, which the person skilled in the art can have or design.

Selon un autre mode de réalisation, le récipient du système fluidique de production de vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices selon l’invention est un bioréacteur dont le volume de travail et le diamètre de la pale sont augmentés ou diminués de manière non proportionnelle par rapport aux valeurs respectives mentionnées ci-dessus, notamment lors d’un changement d’échelle.According to another embodiment, the container of the fluidic system for the production of extracellular vesicles from producer cells according to the invention is a bioreactor whose working volume and the diameter of the blade are increased or decreased in a non-proportional manner with respect to to the respective values mentioned above, in particular during a change of scale.

Selon un autre mode de réalisation, le récipient du système fluidique de production de vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices selon l’invention est un bioréacteur ou une flasque à agitation dont les caractéristiques géométriques, le volume de travail, le type de mélangeur et ses caractéristiques, et le mode de fonctionnement sont choisis selon des pratiques accessibles par l'homme de l'art.According to another embodiment, the container of the fluidic system for producing extracellular vesicles from producing cells according to the invention is a bioreactor or a stirring flask, the geometric characteristics of which, the working volume, the type of mixer and its characteristics, and the mode of operation are chosen according to practices accessible to those skilled in the art.

Le principe de l’invention repose sur le postulat que les niveaux de productions optimaux de vésicules extracellulaires se situent dans des zones connexes du déclenchement d’une baisse d’imperméabilité membranaire. En effet, on cherche à provoquer suffisamment de contraintes fluidiques sur les cellules productrices afin d’amener celles-ci jusqu’à leur potentiel de vésiculation maximum, phase durant laquelle les cellules productrices puisent dans leur réserves internes de lipides.The principle of the invention is based on the postulate that the optimal production levels of extracellular vesicles are located in areas related to the triggering of a drop in membrane impermeability. Indeed, we seek to cause sufficient fluidic stresses on the producing cells in order to bring them to their maximum vesiculation potential, a phase during which the producing cells draw on their internal lipid reserves.

En particulier, il a été identifié deux zones de perte d’imperméabilité cellulaire intéressante d’un point de vue de rendement de production. Une première zone correspond à une zone de perte d’imperméabilité cellulaire raisonnable en fin de production tout en présentant des rendements intéressants. Une deuxième zone correspond à une zone de production supérieure mais en contrepartie qui est associée à une forte baisse du niveau d’imperméabilité des cellules productrices. Le procédé de calibration tire profit de ce postulat et permet d’établir un point de repère, indépendamment du type cellulaire et de la configuration du système de production, permettant de détecter des zones de production optimale par une identification se basant sur le calcul d’un ratio de perte d’imperméabilité. En outre, le procédé de calibration repose sur une méthode de mesure du niveau d’imperméabilité cellulaire à bas coût et adaptée pour un suivi en continu du niveau d’imperméabilité des cellules productrices. Grâce au procédé de calibration, il est donc possible d’améliorer significativement les rendements de production de vésicules extracellulaires.In particular, two areas of loss of cellular impermeability that are interesting from a production yield point of view have been identified. A first zone corresponds to a zone of loss of reasonable cellular impermeability at the end of production while presenting interesting yields. A second zone corresponds to a higher production zone but in return which is associated with a sharp drop in the level of impermeability of the producing cells. The calibration process takes advantage of this postulate and makes it possible to establish a point of reference, independently of the cell type and the configuration of the production system, making it possible to detect zones of optimal production by an identification based on the calculation of a loss of impermeability ratio. In addition, the calibration process is based on a method for measuring the level of cellular impermeability at low cost and suitable for continuous monitoring of the level of impermeability of producing cells. Thanks to the calibration process, it is therefore possible to significantly improve the production yields of extracellular vesicles.

De surcroît, on envisage que le procédé de calibration puisse être configuré en mémoire de moyens de pilotage du système fluidique afin de mettre en œuvre de manière automatisée, préalablement à une production de vésicules extracellulaires, une phase de calibration des paramètres de pilotage, en l’occurrence le niveau d’agitation du milieu liquide et la durée de production, pour détecter les zones optimales de rendement de production. On envisage également que le système fluidique soit apte à configurer une pluralité de configurations optimales, où chaque configuration dépend d’un type cellulaire et une durée de production spécifique. Un autre avantage de l’invention est qu’il permet de produire de façon optimisée des vésicules en grande quantité et dans un système conforme aux normes G.M.P (acronyme anglais de Bonnes Pratiques de Fabrication), nécessaires à la fabrication de médicaments.In addition, it is envisaged that the calibration method can be configured in memory of control means of the fluidic system in order to implement in an automated manner, prior to production of extracellular vesicles, a phase of calibration of the control parameters, in l occurrence the level of agitation of the liquid medium and the duration of production, to detect the optimal areas of production yield. It is also envisioned that the fluidic system is capable of configuring a plurality of optimal configurations, where each configuration depends on a specific cell type and production time. Another advantage of the invention is that it makes it possible to produce vesicles in an optimized manner in large quantities and in a system that complies with G.M.P (acronym for Good Manufacturing Practices) standards, necessary for the manufacture of drugs.

D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels :Other characteristics and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the following detailed description comprising embodiments of the invention given by way of non-limiting examples and illustrated by the appended drawings, in which:

Figurestricks

représente un exemple de système fluidique apte à mettre en œuvre le procédé de calibration selon l’invention et apte à la production à grande échelle de vésicules extracellulaires. represents an example of a fluidic system suitable for implementing the calibration method according to the invention and suitable for the large-scale production of extracellular vesicles.

est un organigramme représentant un mode de réalisation du procédé de calibration d’un système fluidique selon l’invention. is a flowchart representing an embodiment of the method for calibrating a fluidic system according to the invention.

est un graphique représentant une première variante de plage d’agitation optimale obtenue par le procédé de calibration selon l’invention. is a graph representing a first variant of optimum stirring range obtained by the calibration method according to the invention.

est un graphique représentant une deuxième variante de plage d’agitation optimale obtenue par le procédé de calibration selon l’invention. is a graph representing a second variant of optimum stirring range obtained by the calibration method according to the invention.

est un schéma représentatif du système fluidique et des moyens de configurations dont les paramètres de pilotage sont configurés conformément aux valeurs obtenues à partir de la calibration. is a representative diagram of the fluidic system and configuration means whose control parameters are configured in accordance with the values obtained from the calibration.

est un organigramme représentant un procédé de production de vésicules extracellulairesex vivoconformément à l’invention. is a flowchart depicting a method of producing extracellular vesicles ex vivo in accordance with the invention.

Description détailléedetailed description

L’invention est un procédé de calibration d’un système fluidique de production de vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices comprenant un agitateur adapté à la génération d’un écoulement turbulent du milieu liquide dans un récipient pour exercer des contraintes fluidiques sur les cellules productrices afin de réaliser la production de vésicules extracellulaires. L’invention vise à rechercher une plage d’agitation optimale en considération d’un rendement de production de vésicules extracellulaires, d’une durée de production recherchée et d’un type cellulaire donné.The invention is a method for calibrating a fluidic system for producing extracellular vesicles from producing cells comprising a stirrer suitable for generating a turbulent flow of the liquid medium in a container to exert fluidic stresses on the producing cells in order to achieve the production of extracellular vesicles. The aim of the invention is to find an optimal agitation range in consideration of an extracellular vesicle production yield, a desired production duration and a given cell type.

DéfinitionsDefinitions

Le terme « vésicule extracellulaire » désigne de manière générale une vésicule libérée de manière endogène par une cellule productrice, dont le diamètre est compris entre 30 nm et 500 nm. Une vésicule extracellulaire correspond en particulier à un exosome et/ou une microvésicule et/ou un corps apoptotique cellulaire.The term “extracellular vesicle” generally designates a vesicle released endogenously by a producer cell, the diameter of which is between 30 nm and 500 nm. An extracellular vesicle corresponds in particular to an exosome and/or a microvesicle and/or an apoptotic cellular body.

Le terme « cellule productrice » désigne de manière générale indépendamment soit une cellule adhérente sur un support de culture (support de culture désigné aussi sous le nom de micro-porteur), soit une cellule qui n’est pas adhérente sur un support de culture (désignée aussi par le terme « cellule en suspension »), et peut se diviser et se multiplier. Dans le cas des cellules adhérentes, celles-ci peuvent être adhérentes sur des microporteurs eux-mêmes en suspension dans le milieu liquide de culture. Selon un autre aspect de l’invention, le terme « cellules productrices » désigne des cellules humaines, à l’exclusion des cellules souches embryonnaires humaines, d’origine animale ou végétale, des bactéries ou autres micro-organismes capables de sécréter des vésicules extracellulaires. Selon un autre aspect de l’invention, le terme « cellules productrices » désigne des cellules adhérentes détachées de leur support de culture et mises en suspension. Un mélange doux créé par l’agitateur permet aux cellules productrices en suspension telles que définies de rester en suspension dans le milieu liquide de culture. Selon un autre aspect de l’invention, le terme « cellules productrices » désigne des agrégats cellulaires. Le terme « agrégats cellulaires » désigne un assemblage de plusieurs cellules productrices qui adhèrent entre elles. Un mélange doux créé par l’agitateur permet aux cellules productrices en suspension telles que définies de rester en suspension dans le milieu liquide de culture.The term "producer cell" generally designates independently either a cell that adheres to a culture medium (culture medium also referred to as a micro-carrier), or a cell that is not adherent to a culture medium ( also referred to as a "suspension cell"), and can divide and multiply. In the case of adherent cells, these can be adherent on microcarriers themselves in suspension in the liquid culture medium. According to another aspect of the invention, the term "producer cells" designates human cells, excluding human embryonic stem cells, of animal or plant origin, bacteria or other microorganisms capable of secreting extracellular vesicles . According to another aspect of the invention, the term “producer cells” designates adherent cells detached from their culture support and placed in suspension. A gentle mixing created by the agitator allows the suspended producer cells as defined to remain in suspension in the liquid culture medium. According to another aspect of the invention, the term “producer cells” designates cellular aggregates. The term "cellular aggregates" designates an assembly of several producer cells which adhere to each other. A gentle mixing created by the agitator allows the suspended producer cells as defined to remain in suspension in the liquid culture medium.

Les termes « microporteur » et « microsupport » désignent une matrice généralement sphérique permettant la croissance de cellules productrices adhérentes à sa surface ou à l'intérieur et dont la taille caractéristique maximum est comprise entre 50 µm et 500 µm, et préférentiellement entre 100 µm et 300 µm. Les microporteurs sont généralement des billes dont la densité est choisie sensiblement proche de celle du milieu liquide de culture des cellules productrices. Ainsi, un mélange doux permet aux billes de rester en suspension dans le milieu liquide de culture.The terms “microcarrier” and “microcarrier” designate a generally spherical matrix allowing the growth of adherent producer cells on its surface or inside and whose maximum characteristic size is between 50 μm and 500 μm, and preferentially between 100 μm and 300 µm. The microcarriers are generally beads whose density is chosen substantially close to that of the liquid culture medium of the producing cells. Thus, gentle mixing allows the beads to remain suspended in the liquid culture medium.

Le terme « contraintes fluidiques » désigne les contraintes de cisaillement et/ou d’étirement agissant en surface des cellules productrices sous l’action du fluide turbulent.The term “fluidic stresses” designates the shearing and/or stretching stresses acting on the surface of the producing cells under the action of the turbulent fluid.

Le terme « agitateur » doit être compris selon un sens extrêmement général, qui est celui d’un moyen ou d’une combinaison de moyens permettant par action sur le liquide de générer au moins un écoulement, de favoriser le mélange du liquide ou de générer de la turbulence dans ce liquide.The term "agitator" must be understood in an extremely general sense, which is that of a means or a combination of means making it possible, by action on the liquid, to generate at least one flow, to promote the mixing of the liquid or to generate turbulence in this liquid.

Le terme « cellule imperméable » doit être compris au sens de non-modification de la semi-perméabilité naturelle de la membrane d’une cellule ; une cellule perd son « imperméabilité » au sens ci-dessus si cette cellule laisse passer dans son milieux intracellulaire des colorants qui seraient présent dans le milieu extracellulaire, et qui même en ce cas sont normalement non présent dans le milieu intracellulaire (par exemple le bleu de Trypan)The term "impermeable cell" should be understood in the sense of non-modification of the natural semi-permeability of the membrane of a cell; a cell loses its "impermeability" in the above sense if this cell allows dyes to pass into its intracellular medium which would be present in the extracellular medium, and which even in this case are normally not present in the intracellular medium (for example blue of Trypan)

Le terme « environ », ou « sensiblement » placé devant un nombre, signifie au maximum plus ou moins 10% de la valeur nominale de ce nombre.The term “approximately”, or “substantially” placed in front of a number, signifies at most plus or minus 10% of the nominal value of this number.

La mesure de nombre de cellules imperméables peut être entachée d’erreurs d’échantillonnage ou d’erreurs de mesure qui sont généralement liées à la façon de prélever l’échantillon et/ou au principe de mesure. L’homme de l’art sait obtenir une estimation indirecte de ces erreurs en procédant à des mesures multiples dans les mêmes conditions : les éventuelles variations de mesures alors que les conditions sont apparemment les mêmes sont indicatrices d’erreurs de mesures. En ce sens, les niveaux indiqués pour les pertes d’imperméabilité cellulaires prescrits dans la présente demande sont naturellement à prendre en compte avec une barre d’erreur qui est fonction des erreurs effectives estimées par selon le procédé ci-dessus pour le type de mesure réalisées pour la détermination du nombre de cellules imperméables. De plus la présente méthode de calibration se base sur le rapport entre le nombre de cellules imperméables à un temps T et le nombre de cellules initialement imperméables. Les erreurs de mesures à la fois au numérateur et au dénominateur de ce rapport sont à prendre en compte dans l’erreur susceptible d’affecter ce rapport. Selon le procédé de calibration selon la présente invention, les erreurs sur la détermination du rapport ci-dessus sont à prendre en compte pour la détermination des niveaux d’imperméabilité.The measurement of impermeable cell count can be subject to sampling errors or measurement errors which are generally related to the way of taking the sample and/or the principle of measurement. Those skilled in the art know how to obtain an indirect estimate of these errors by carrying out multiple measurements under the same conditions: any variations in measurements when the conditions are apparently the same are indicators of measurement errors. In this sense, the levels indicated for the cellular impermeability losses prescribed in the present application are naturally to be taken into account with an error bar which is a function of the effective errors estimated by according to the method above for the type of measurement carried out for the determination of the number of impermeable cells. Moreover, the present calibration method is based on the ratio between the number of impermeable cells at a time T and the number of initially impermeable cells. Measurement errors in both the numerator and the denominator of this ratio are to be taken into account in the error likely to affect this ratio. According to the calibration method according to the present invention, the errors in the determination of the above ratio are to be taken into account for the determination of the levels of impermeability.

Le terme « cellule » désigne la plus petite unité structurale et fonctionnelle fondamentale des organismes vivants, constituée d’un protoplasme ou cytoplasme, séparée du milieu externe par une membrane. Dans le cadre de la présente invention, le terme « cellule » englobe aussi les globules rouges et les plaquettes.The term "cell" designates the smallest fundamental structural and functional unit of living organisms, consisting of a protoplasm or cytoplasm, separated from the external environment by a membrane. In the context of the present invention, the term "cell" also encompasses red blood cells and platelets.

Le terme « cellules saines » désigne des cellules issues de tissus sains, par opposition à des cellules issues de tissus ou organes pathologiques c’est-à-dire dont les fonctions sont altérées.The term "healthy cells" refers to cells from healthy tissues, as opposed to cells from pathological tissues or organs, i.e. whose functions are impaired.

L’expression « entre X et Y » concerne la gamme de valeurs comprises entre X et Y, les bornes X et Y étant incluses dans ladite gamme.The expression "between X and Y" relates to the range of values between X and Y, the X and Y terminals being included in said range.

Le terme « immunothérapie » désigne le traitement d'une maladie par une intervention sur le système immunitaire.The term "immunotherapy" refers to the treatment of a disease by an intervention on the immune system.

Le terme « médecine régénérative » désigne l’ensemble des méthodes biomédicales utilisées pour le remplacement ou la régénération de tissus ou organes humains dans un but thérapeutique.The term "regenerative medicine" refers to all biomedical methods used for the replacement or regeneration of human tissues or organs for therapeutic purposes.

Le terme « sujet » désigne un animal, en particulier un mammifère lequel peut être choisi parmi l’humain, le rat, la souris, le cochon, le chinchilla, le cobaye, la chèvre, le mouton, le chat, le chien, la vache, le singe, de sexe masculin ou féminin, quel que soit l’âge. Au sens de la présente invention, un sujet peut être un patient, à savoir une personne recevant des soins médicaux, subissant ou ayant subi un traitement médical, ou surveillée dans le cadre du développement d'une maladie.The term "subject" designates an animal, in particular a mammal which can be chosen from humans, rats, mice, pigs, chinchillas, guinea pigs, goats, sheep, cats, dogs, cow, monkey, male or female, regardless of age. Within the meaning of the present invention, a subject can be a patient, namely a person receiving medical care, undergoing or having undergone medical treatment, or monitored in the context of the development of a disease.

Le terme « thérapie cellulaire » désigne l’utilisation chez un sujet ou un patient de cellules somatiques vivantes, manipulées ou modifiées en leurs caractéristiques biologiques, pour prévenir, traiter, ou atténuer certaines pathologies.The term "cell therapy" refers to the use in a subject or patient of living somatic cells, manipulated or modified in their biological characteristics, to prevent, treat or alleviate certain pathologies.

Au sens de la présente invention, le terme « débris cellulaire » désigne les résidus cellulaires à la suite de la destruction des cellules, notamment fragments de la membrane plasmique, éléments du cytosol, fragment de noyau, d’enveloppe nucléaire d’organelle intracellulaire, et généralement tout assemblage de protéine ou nucléoprotéiques. Les débris cellulaires peuvent être éventuellement éliminés lors d’une étape de clarification, si leur taille caractéristique est telle qu’une étape de préfiltration ou de centrifugation douce permettent de les éliminer en séparant ces débris des vésicules. Un débris peut notamment être un fragment de membrane cellulaire et dont la topologie membranaire n’est pas celle d’un globule fermé comme c’est le cas pour des vésicules extracellulaires.Within the meaning of the present invention, the term “cellular debris” designates the cellular residues following the destruction of the cells, in particular fragments of the plasma membrane, elements of the cytosol, fragment of nucleus, nuclear envelope of intracellular organelle, and generally any protein or nucleoprotein assembly. The cellular debris can optionally be eliminated during a clarification step, if their characteristic size is such that a prefiltration or gentle centrifugation step makes it possible to eliminate them by separating these debris from the vesicles. A debris can in particular be a fragment of cell membrane whose membrane topology is not that of a closed globule as is the case for extracellular vesicles.

De façon surprenante et inattendue, une valeur d'agitation excessive peut être mauvaise à la fois en terme de quantité d'EV produites par cellules initiales et aussi en terme de quantité de contaminants cellulaires en fin de production.Surprisingly and unexpectedly, an excessive agitation value can be bad both in terms of the quantity of EVs produced by initial cells and also in terms of the quantity of cellular contaminants at the end of production.

A ce titre, la production de vésicules selon certains modes de calibrations préférés de l’invention peut permettre après clarification d’obtenir des vésicules avec une pureté avantageuse. L’homme de l’art connait diverses méthodes pour définir certains types de pureté. Par ailleurs, l’homme de l’art sait que toutes les types d’impuretés présentes dans la solution qui contient les vésicules ne présentent pas nécessairement le même problème vis à vis d’éventuelles étapes de purificationAs such, the production of vesicles according to certain preferred calibration modes of the invention can make it possible, after clarification, to obtain vesicles with an advantageous purity. Those skilled in the art are aware of various methods for defining certain types of purity. Furthermore, those skilled in the art know that all the types of impurities present in the solution which contains the vesicles do not necessarily present the same problem with respect to possible purification steps.

Selon un autre mode avantageux de calibration selon la présente invention, on peut chercher à maximiser la quantité de vésicules produites, au détriment d’une certaine perte de pureté. L’optimisation complémentaire finalement choisie est naturellement dépendante des étapes éventuellement envisagées pour procéder à la purification des espèces gênantes au regard d’essais in-vivo par exemple, tant en terme de qualification GMP, que d’effets éventuellement indésirables.According to another advantageous mode of calibration according to the present invention, it is possible to seek to maximize the quantity of vesicles produced, to the detriment of a certain loss of purity. The complementary optimization finally chosen is naturally dependent on the steps possibly envisaged to carry out the purification of the interfering species with regard to in-vivo tests for example, both in terms of GMP qualification and possibly undesirable effects.

Architecture générale du système fluidiqueGeneral architecture of the fluidic system

La illustre schématiquement un système fluidique (1) pour la production optimisée de vésicules extracellulaires (EV). Le système fluidique (1) de production de vésicules extracellulaires (EV) vise à la production en grande quantité de vésicules extracellulaires (EV) dans un récipient (4). Toutefois, l’invention n’est pas limitée à ce mode de réalisation et peut comprendre une série de récipients (4) reliés fluidiquement en parallèle ou en série.There schematically illustrates a fluidic system (1) for the optimized production of extracellular vesicles (EV). The fluid system (1) for producing extracellular vesicles (EV) is aimed at producing a large quantity of extracellular vesicles (EV) in a container (4). However, the invention is not limited to this embodiment and may comprise a series of containers (4) fluidically connected in parallel or in series.

Le récipient (4) contient un milieu liquide (5). Le récipient (4) peut notamment être une cuve, une flasque, par exemple en verre ou en matière plastique, ou tout autre récipient adapté à contenir un milieu liquide (5). Le récipient peut être souple, ou contenir des parties souples. Le volume du récipient (4) est l’un des facteurs permettant de produire des vésicules extracellulaires (EV) en grande quantité : ce volume peut être compris entre 50 mL et 500 L, préférentiellement entre 100 mL et 100 L, et préférentiellement entre 300 mL et 40 L. Le volume du récipient (4) illustré schématiquement dans la est de 1 L. Le récipient (4) comprend typiquement une ou plusieurs entrées gazeuses et une ou plusieurs sorties gazeuses, par lesquelles peut s’écouler une atmosphère comprenant des concentrations en air, O2, N2 et en CO2 adaptées pour les cellules, par exemple comprenant 5% de CO2. Cette atmosphère peut provenir d’un injecteur/mélangeur de gaz adapté ou d’une étuve à atmosphère contrôlée en CO2. Une deuxième pompe (17) permet de commander cet écoulement gazeux dans le récipient (4). Le récipient (4) comprend également une sortie (9) susceptible de comprendre du milieu liquide (5) et des vésicules extracellulaires (EV). Cette sortie peut être complétée d’un moyen de séparation et/ou de filtration des cellules en suspension permettant de ne pas récupérer des cellules en suspension en dehors du récipient (4). Cette sortie (9) permet d’extraire hors du récipient (4) les vésicules extracellulaires (EV) produites. Le récipient (4) peut également comprendre au moins une entrée (8) adaptée à introduire le milieu liquide (5) dans le récipient (4).The container (4) contains a liquid medium (5). The container (4) can in particular be a tank, a flange, for example made of glass or plastic, or any other container adapted to contain a liquid medium (5). The container can be flexible, or contain flexible parts. The volume of the container (4) is one of the factors making it possible to produce extracellular vesicles (EV) in large quantities: this volume can be between 50 mL and 500 L, preferentially between 100 mL and 100 L, and preferentially between 300 mL and 40 L. The volume of the container (4) illustrated schematically in the is 1 L. The container (4) typically comprises one or more gas inlets and one or more gas outlets, through which an atmosphere comprising air, O2, N2 and CO2 concentrations suitable for the cells can flow, for example example including 5% CO2. This atmosphere can come from a suitable gas injector/mixer or from a CO2 controlled atmosphere oven. A second pump (17) makes it possible to control this gaseous flow in the container (4). The container (4) also comprises an outlet (9) capable of comprising liquid medium (5) and extracellular vesicles (EV). This outlet can be supplemented with a means of separation and/or filtration of the cells in suspension making it possible not to recover cells in suspension outside the container (4). This outlet (9) allows the extracellular vesicles (EV) produced to be extracted from the container (4). The container (4) can also comprise at least one inlet (8) suitable for introducing the liquid medium (5) into the container (4).

Le milieu liquide (5) peut être de manière générale une solution saline, par exemple isotonique. Préférentiellement, le milieu liquide (5) est un milieu liquide de culture avec adjonction de composés permettant la culture des cellules d’intérêt, ou un milieu complémenté en sérum ou lysat plaquettaire préalablement purifié des vésicules extracellulaires ou un milieu sans sérum, permettant de ne pas contaminer les vésicules extracellulaires (EV) produites par le système fluidique (1) par des protéines ou d’autres vésicules provenant d’un sérum ou lysat plaquettaire. Il peut être utilisé un milieu liquide (5) sans sérum tel le DMEM par exemple. Le volume maximum de milieu liquide (5) est déterminé en partie par le récipient (4). Ce volume maximum peut également être compris entre 50 mL et 500 L, préférentiellement entre 100 mL et 100 L, et plus préférentiellement entre 300 mL et 40 L. Le volume minimum de milieu liquide (5) contenu par le récipient (4) est en partie déterminé par le choix de l’agitateur (7) permettant d’agiter le milieu liquide (5).The liquid medium (5) can generally be a saline solution, for example isotonic. Preferably, the liquid medium (5) is a liquid culture medium with the addition of compounds allowing the culture of the cells of interest, or a medium supplemented with serum or platelet lysate previously purified from extracellular vesicles or a serum-free medium, allowing no not contaminate the extracellular vesicles (EV) produced by the fluidic system (1) with proteins or other vesicles from a serum or platelet lysate. It can be used a liquid medium (5) without serum such as DMEM for example. The maximum volume of liquid medium (5) is determined in part by the container (4). This maximum volume can also be between 50 mL and 500 L, preferentially between 100 mL and 100 L, and more preferentially between 300 mL and 40 L. The minimum volume of liquid medium (5) contained by the container (4) is in part determined by the choice of the agitator (7) making it possible to agitate the liquid medium (5).

Le système fluidique (1) comprend également des cellules productrices en suspension (6), le terme cellules productrices en suspension incluant à la fois les cellules en suspension (cellules non-adhérentes) et les cellules mises en suspension (cellules adhérentes). Les vésicules extracellulaires (EV) sont produites par le système fluidique (1) à partir de ces cellules productrices en suspension (6). Les cellules productrices en suspension (6) peuvent être cultivées, avant la production de vésicules extracellulaires (EV) par le système fluidique (1) dans un milieu de culture cellulaire adapté. Ainsi, aucun transfert de cellules n’est nécessaire entre la culture des cellules productrices en suspension (6) et la production des vésicules extracellulaires (EV), ce qui permet d’éviter toute contamination et de simplifier le procédé dans son ensemble. La majorité des cellules productrices en suspension (6) est en suspension de manière homogène dans le milieu, même si une proportion minoritaire de cellules productrices en suspension (6) peut être sédimentée au fond du récipient (4) ou collée sur la paroi du récipient (4), par exemple par l’agitation du milieu liquide (5). Préférentiellement, le système fluidique (1) est adapté de manière à générer une agitation douce permettant d’homogénéiser les cellules productrices (6) dans le milieu liquide (5) au sein du récipient (4), préférentiellement avant la production des vésicules extracellulaires. De manière générale, tout type de cellules productrices (6) peut être utilisé, de préférence des cellules productrices (6) en suspension non adhérentes.The fluidic system (1) also includes suspension producer cells (6), the term suspension producer cells including both suspension cells (non-adherent cells) and suspended cells (adherent cells). Extracellular vesicles (EV) are produced by the fluidic system (1) from these suspended producer cells (6). The producer cells in suspension (6) can be cultured, before the production of extracellular vesicles (EV) by the fluidic system (1) in a suitable cell culture medium. Thus, no transfer of cells is necessary between the culture of the producer cells in suspension (6) and the production of the extracellular vesicles (EV), which makes it possible to avoid any contamination and to simplify the process as a whole. The majority of the producer cells in suspension (6) are in suspension in a homogeneous manner in the medium, even if a minority proportion of producer cells in suspension (6) can be sedimented at the bottom of the container (4) or stuck to the wall of the container (4), for example by stirring the liquid medium (5). Preferably, the fluidic system (1) is adapted so as to generate gentle agitation making it possible to homogenize the producing cells (6) in the liquid medium (5) within the container (4), preferably before the production of the extracellular vesicles. In general, any type of producer cells (6) can be used, preferably non-adherent suspension producer cells (6).

Le récipient (4) comprend également un agitateur (7) permettant d’agiter le milieu liquide (5). L’agitateur (7) peut être une roue à aubes, dont les aubes sont au moins en partie plongées dans le milieu liquide (5), et mise en mouvement par tout moyen connu de l’homme du métier permettant par un moyen quelconque connu de l’homme de métier d’obtenir une transmission de forces, par exemple et de façon non-limitative par couplage magnétiques et/ou mécanique. L’agitateur (7) peut également être un système de perfusion de milieu liquide (5) à un débit suffisant pour agiter le milieu liquide (5) contenu par le récipient, ou un système à murs rotatifs (par exemple agencés sur des rouleaux). L’agitateur (7) peut alternativement être du type rouleur à bouteilles ou rollers à bouteilles, agitateur orbital pour Erlenmeyers, avec ou sans baffles (shaken flask), agitateur à bascule (wave), biorécipient avec agitation pneumatique (air-lift) ou un agitateur rotatif à pales tel qu’un agitateur de type hélice marine, turbine de Rushton, ancres d’agitation, agitateur barrière, hélice rubans hélicoïdaux. Un agitateur rotatif préféré est une turbine à pales verticales. Enfin, des structures statiques peuvent être présentes dans le récipient, par exemple des baffles, ou encore des structures formant une barrière partielle au mouvement liquide, telles celles utilisées dans un mélangeur statique, peuvent naturellement aussi être utilisées. L’agitateur (7) et les dimensions du récipient (4) sont adaptés à commander un écoulement turbulent du milieu liquide (5) dans le récipient (4). Par écoulement turbulent, on entend un écoulement dont le nombre de Reynolds est supérieur à 2000. Le nombre de Reynolds peut par exemple être calculé par la formule (IV). Préférentiellement, le nombre de Reynolds Re de l’écoulement de milieu liquide (5) est supérieur à 7 000, préférentiellement supérieur à 10 000 et préférentiellement supérieur à 12 000.The container (4) also includes a stirrer (7) for stirring the liquid medium (5). The agitator (7) can be a paddle wheel, the vanes of which are at least partially immersed in the liquid medium (5), and set in motion by any means known to those skilled in the art allowing, by any known means of the person skilled in the art to obtain a transmission of forces, for example and in a non-limiting way by magnetic and/or mechanical coupling. The agitator (7) can also be a liquid medium infusion system (5) at a rate sufficient to agitate the liquid medium (5) contained by the container, or a system with rotating walls (for example arranged on rollers) . The agitator (7) can alternatively be of the bottle roller or bottle roller type, orbital agitator for Erlenmeyers, with or without baffles (shaken flask), rocking agitator (wave), bioreceptacle with pneumatic agitation (air-lift) or a rotary stirrer with blades such as a stirrer of the marine propeller type, Rushton turbine, stirring anchors, barrier stirrer, helical ribbon propeller. A preferred rotary agitator is a vertical blade impeller. Finally, static structures may be present in the container, for example baffles, or even structures forming a partial barrier to liquid movement, such as those used in a static mixer, may of course also be used. The agitator (7) and the dimensions of the container (4) are adapted to control a turbulent flow of the liquid medium (5) in the container (4). By turbulent flow is meant a flow whose Reynolds number is greater than 2000. The Reynolds number can for example be calculated by the formula (IV). Preferably, the Reynolds number Re of the liquid medium flow (5) is greater than 7,000, preferably greater than 10,000 and preferably greater than 12,000.

D’autres agitateurs (7) permettant de commander un écoulement au moins partiellement turbulent selon la présente invention sont des agitateurs bien connus de l’homme du métier et susceptibles d’être implantés dans le système selon la présente invention.Other stirrers (7) making it possible to control an at least partially turbulent flow according to the present invention are stirrers well known to those skilled in the art and capable of being installed in the system according to the present invention.

Classiquement, l’écoulement turbulent est induit et/ou contrôlé par au moins un paramètre de configuration opérationnel de l’agitateur, désigné dans la description par le paramètre de configuration du niveau d’agitation. A titre d’exemples non limitatifs, le paramètre de configuration peut être la vitesse de rotation d’un agitateur, un débit d’injection en mélangeur statique, une fréquence de secouage, etc..).Typically, turbulent flow is induced and/or controlled by at least one agitator operational configuration parameter, referred to in the description as the agitation level configuration parameter. By way of non-limiting examples, the configuration parameter can be the speed of rotation of a stirrer, an injection rate in a static mixer, a shaking frequency, etc.).

Par ailleurs, il est de pratique courante d’établir une commande du niveau d’agitation d’un système fluidique par une correspondance paramétrique inhérente au fluide turbulent, pouvant par exemple être un taux d’injection d’énergie, ou bien encore une longueur de Kolmogorov. Ce mode de pilotage du niveau d’agitation d’un système fluidique est décrit dans les demandes de brevet FR3068361A1 et WO2019/002608A1. On prend donc le soin d’apporter en description les formules théoriques ci-après dont l’objet est d’établir cette correspondance de calcul de manière que l’homme du métier de par ses connaissances générales puisse calculer le paramètre de configuration adapté au pilotage du système fluidique choisi.Furthermore, it is common practice to establish a control of the level of agitation of a fluidic system by a parametric correspondence inherent to the turbulent fluid, which can for example be an energy injection rate, or even a length by Kolmogorov. This mode of controlling the level of agitation of a fluidic system is described in patent applications FR3068361A1 and WO2019/002608A1. Care is therefore taken to provide a description of the theoretical formulas below, the purpose of which is to establish this correspondence of calculation so that the person skilled in the art, through his general knowledge, can calculate the configuration parameter suitable for piloting of the chosen fluidic system.

Eléments théoriquesTheoretical elements

La longueur de Kolmogorov (ou dimension de Kolmogorov ou longueur d’eddy) est la longueur à partir de laquelle la viscosité d’un fluide permet de dissiper l’énergie cinétique d’un écoulement de ce fluide. En pratique, la longueur de Kolmogorov correspond à la taille des plus petits tourbillons dans un écoulement turbulent. Cette longueur LKest calculée dans la publication de Kolmogorov (Kolmogorov, A. N., 1941, January,The local structure of turbulence in incompressible viscous fluid for very large Reynolds numbers, In Dokl. Akad. Nauk, SSSR, Vol. 30, No. 4, pp. 301-305) et décrite par la formule (I) suivante :The Kolmogorov length (or Kolmogorov dimension or Eddy length) is the length from which the viscosity of a fluid allows the kinetic energy of a flow of this fluid to be dissipated. In practice, the Kolmogorov length corresponds to the size of the smallest eddies in a turbulent flow. This length L K is calculated in Kolmogorov's publication (Kolmogorov, AN, 1941, January, The local structure of turbulence in incompressible viscous fluid for very large Reynolds numbers , In Dokl. Akad. Nauk, SSSR, Vol. 30, No. 4, pp. 301-305) and described by the following formula (I):

[Math 1] (I)[Math 1] (I)

dans laquelle ν est la viscosité cinématique du milieu liquide en écoulement et ε est le taux moyen de dissipation d’énergie dans le fluide par unité de masse (ou taux d’injection d’énergie dans le fluide).where ν is the kinematic viscosity of the flowing liquid medium and ε is the average rate of energy dissipation into the fluid per unit mass (or rate of energy injection into the fluid).

Haruki Furukawa et al (Haruki Furukawa, Yoshihito Kato ,Yoshiro Inoue, Tomoho Kato, Yutaka Tada,and Shunsuke Hashimoto,(2012) Correlation of Power Consumption for Several Kinds of Mixing Impellers,Int J. Chem. Eng. Article ID 106496, DOI: 10.1155/2012/106496), Zhouet al.(Zhou, G., Kresta, S. M., 1996,Impact of tank geometry on the maximum turbulence energy dissipation rate for impellers, AIChE journal, 42(9), 2476-2490) décrivent la relation entre ε moyen et la géométrie d’un récipient dans lequel un milieu liquide est agité par agitateur de type roue à aubes. Cette relation est donnée par la formule (II) suivante :Haruki Furukawa et al (Haruki Furukawa, Yoshihito Kato, Yoshiro Inoue, Tomoho Kato, Yutaka Tada, and Shunsuke Hashimoto, (2012) Correlation of Power Consumption for Several Kinds of Mixing Impellers, Int J. Chem. Eng. Article ID 106496, DOI : 10.1155/2012/106496), Zhou et al. (Zhou, G., Kresta, SM, 1996, Impact of tank geometry on the maximum turbulence energy dissipation rate for impellers , AIChE journal, 42(9), 2476-2490) describe the relationship between mean ε and the geometry of a container in which a liquid medium is agitated by a paddle wheel type agitator. This relationship is given by the following formula (II):

[Math 2] (II)[Math 2] (II)

dans laquelle Npest le nombre de puissance (ou nombre de Newton) adimensionné de l’agitateur dans le milieu liquide, D est le diamètre de l’agitateur (en mètre), N est la vitesse de rotation (en nombre de tours par seconde) et V est le volume de milieu liquide (en mètre cube). Cette relation est utilisée pour le calcul de ε moyen correspondant à la géométrie d’un récipient et d’un agitateur utilisés pour la mise en œuvre de l’invention. Le nombre de puissance Np est donné de manière connue par la formule (III) :where N p is the dimensioned power number (or Newton number) of the agitator in the liquid medium, D is the diameter of the agitator (in meters), N is the speed of rotation (in number of revolutions per second) and V is the volume of liquid medium (in cubic meters). This relation is used for the calculation of average ε corresponding to the geometry of a container and of a stirrer used for the implementation of the invention. The power number Np is given in a known way by the formula (III):

[Math 3] (III)[Math 3] (III)

dans laquelle P est la puissance apportée par l’agitateur, et ρ est la densité du milieu liquide. La formule (III) peut être ajustée comme décrit dans Haruki Furukawa et al (Haruki Furukawa, Yoshihito Kato ,Yoshiro Inoue, Tomoho Kato, Yutaka Tada,and Shunsuke Hashimoto,(2012) Correlation of Power Consumption for Several Kinds of Mixing Impellers,Int J. Chem. Eng. Article ID 106496, DOI: 10.1155/2012/106496), et Nienowet al.(Nienow, A. W., & Miles, D., 1971,Impeller power numbers in closed vessels, Industrial & Engineering Chemistry Process Design and Development, 10(1), 41-43) ou Zhouet al.(Zhou, G., Kresta, S. M., 1996,Impact of tank geometry on the maximum turbulence energy dissipation rate for impellers, AIChE journal, 42(9), 2476-2490) en fonction du nombre de Reynolds de l’écoulement du milieu liquide. Il est également possible de calculer le nombre de Reynolds du système par la formule (IV) suivante :where P is the power provided by the stirrer, and ρ is the density of the liquid medium. Formula (III) can be adjusted as described in Haruki Furukawa et al (Haruki Furukawa, Yoshihito Kato ,Yoshiro Inoue, Tomoho Kato, Yutaka Tada,and Shunsuke Hashimoto,(2012) Correlation of Power Consumption for Several Kinds of Mixing Impellers,Int J. Chem. Eng. Article ID 106496, DOI: 10.1155/2012/106496), and Nienow et al. (Nienow, AW, & Miles, D., 1971, Impeller power numbers in closed vessels, Industrial & Engineering Chemistry Process Design and Development , 10(1), 41-43) or Zhou et al. (Zhou, G., Kresta, SM, 1996, Impact of tank geometry on the maximum turbulence energy dissipation rate for impellers , AIChE journal, 42(9), 2476-2490) as a function of the Reynolds number of the medium flow liquid. It is also possible to calculate the Reynolds number of the system by the following formula (IV):

[Math 4] (IV)[Math 4] (IV)

Alternativement, l’homme du métier de par ses connaissances générales et avec des modes de calcul alternatifs peut calculer la longueur de Kolmogorov. En tout état, le calcul présenté ci-dessus n’est qu’une façon parmi tant d’autres connues de l’homme du métier de calculer la longueur de Kolmogorov.Alternatively, the person skilled in the art with his general knowledge and with alternative calculation methods can calculate the Kolmogorov length. In any case, the calculation presented above is only one way among many others known to those skilled in the art to calculate the Kolmogorov length.

L’agitateur (7) utilisé dans les exemples de réalisation de l’invention comprend une roue à aube agencée dans un récipient (4) et mise en mouvement par un système de transmission de forces magnétiques ou mécaniques. La vitesse de la roue à aube dans le milieu liquide (5) entraine un écoulement du milieu liquide (5). L’agitateur est adapté à commander un écoulement, qui, compte-tenu des dimensions du récipient (4), peut être partiellement turbulent. Dans le cas de l’agitateur (7) illustré en , plusieurs paramètres permettent de calculer une valeur représentative de la turbulence du milieu liquide (5), en particulier la viscosité cinématique v du milieu liquide (5), les dimensions du récipient (4) et en particulier le volume V de milieu liquide (5) contenu dans le récipient (4), le nombre de puissance Np correspondant à la partie immergée de la roue à aube ou de la pale, le diamètre D de l’agitateur et en particulier de la roue, la vitesse N de rotation de la roue. L’utilisateur peut ainsi calculer, en fonction de ces paramètres, des valeurs représentatives de la turbulence de l’écoulement, et en particulier la longueur de Kolmogorov LK, telle que donnée par les équations (I), (II) et (III).The stirrer (7) used in the exemplary embodiments of the invention comprises a paddle wheel arranged in a container (4) and set in motion by a system for transmitting magnetic or mechanical forces. The speed of the paddle wheel in the liquid medium (5) causes a flow of the liquid medium (5). The agitator is adapted to control a flow which, given the dimensions of the container (4), can be partially turbulent. In the case of the agitator (7) illustrated in , several parameters make it possible to calculate a value representative of the turbulence of the liquid medium (5), in particular the kinematic viscosity v of the liquid medium (5), the dimensions of the container (4) and in particular the volume V of liquid medium (5 ) contained in the container (4), the power number Np corresponding to the submerged part of the paddle wheel or the blade, the diameter D of the agitator and in particular of the wheel, the speed N of rotation of the wheel. The user can thus calculate, as a function of these parameters, values representative of the turbulence of the flow, and in particular the Kolmogorov length LK, as given by equations (I), (II) and (III) .

Dans un exemple de réalisation du système fluidique (1), la vitesse de rotation de l’agitateur (7) est susceptible d’être commandée à 500 rpm (rotations par minute) par exemple, le diamètre d’une roue à aube ou de la pale est de 10,8 cm et le volume de milieu liquide contenu par le récipient (4) est de 400 mL. Le nombre de puissance NPmesuré de la roue à aube ou de la pale dans le milieu liquide (5), par la formule (III), est sensiblement égal à 3,2. L’énergie dissipée par unité de masse ε, calculée, par la formule (II), est égale à 6,80.10-1J.kg-1. La longueur de Kolmogorov LKcalculée par la formule (I) est ainsi égale à 11,0 µm.In an exemplary embodiment of the fluidic system (1), the speed of rotation of the agitator (7) is capable of being controlled at 500 rpm (rotations per minute) for example, the diameter of a paddle wheel or the blade is 10.8 cm and the volume of liquid medium contained by the container (4) is 400 mL. The measured power number N P of the paddle wheel or of the blade in the liquid medium (5), by the formula (III), is substantially equal to 3.2. The energy dissipated per unit mass ε, calculated by formula (II), is equal to 6.80.10 -1 J.kg -1 . The Kolmogorov length L K calculated by formula (I) is thus equal to 11.0 μm.

De manière générale, pour une production de vésicules extracellulaires le système fluidique est piloté en fonction d’au moins un paramètre du niveau d’agitation de l’agitateur (7) et un paramètre de durée de production. Ces deux paramètres de configuration déterminent un rendement de production de vésicules extracellulaires (EV) et sont généralement propres aux types cellulaires des cellules productrices (6). La méthode de calibration selon l’invention vise à identifier une gamme opératoire de production optimale dépendante d’une perte d’imperméabilité des cellules productrices (6).In general, for production of extracellular vesicles, the fluidic system is controlled according to at least one parameter of the level of agitation of the stirrer (7) and a parameter of production duration. These two configuration parameters determine an extracellular vesicle (EV) production yield and are generally specific to the cell types of the producer cells (6). The calibration method according to the invention aims to identify an optimal production operating range dependent on a loss of impermeability of the producing cells (6).

ProtocoleProtocol de production des vésicules extracellulaires (EV)production of extracellular vesicles (EV)

Les vésicules extracellulaires (EV) sont produites dans un récipient (4) contenant un milieu liquide (5), par exemple sans sérum, des cellules productrices (6) en suspension. Le milieu utilisé avant la production pour la culture des cellules productrices (6) comprenant du sérum, on lave trois à quatre fois le récipient (4) avec du milieu liquide (5) DMEM sans sérum, chaque lavage correspondant par exemple à un volume d’environ 400 mL. On commande ensuite l’agitation du milieu liquide (5) par l’agitateur (7) de manière à entraîner un écoulement turbulent dans le récipient (4). La production de vésicules extracellulaires (EV) peut être mesurée pendant la production. A cet effet, l’agitation peut être continue, intermittente, croissante ou décroissante. On laisse sédimenter les cellules productrices (6) au fond du récipient (4), puis on prélève un échantillon de milieu liquide (5) comprenant des vésicules extracellulaires EV. On réalise une centrifugation de l’échantillon à 2000 G pendant 10 minutes, de manière à éliminer les débris cellulaires. Le surnageant est analysé par une méthode de suivi individuel de particules de manière à compter le nombre de vésicules extracellulaires (EV) et d’en déduire la concentration en vésicules extracellulaires (EV) des échantillons. On peut vérifier que la concentration en vésicules extracellulaires (EV) au début de l’agitation est proche de zéro ou négligeable.The extracellular vesicles (EV) are produced in a container (4) containing a liquid medium (5), for example without serum, of the producer cells (6) in suspension. The medium used before production for the culture of the producer cells (6) comprising serum, the container (4) is washed three to four times with liquid medium (5) DMEM without serum, each washing corresponding for example to a volume of about 400ml. The stirring of the liquid medium (5) is then controlled by the stirrer (7) so as to cause a turbulent flow in the container (4). The production of extracellular vesicles (EV) can be measured during production. For this purpose, the agitation can be continuous, intermittent, increasing or decreasing. The producer cells (6) are allowed to sediment at the bottom of the container (4), then a sample of liquid medium (5) comprising EV extracellular vesicles is taken. The sample is centrifuged at 2000 G for 10 minutes to remove cell debris. The supernatant is analyzed by an individual particle tracking method in order to count the number of extracellular vesicles (EV) and to deduce the concentration of extracellular vesicles (EV) in the samples. It can be verified that the concentration of extracellular vesicles (EV) at the start of shaking is close to zero or negligible.

Les vésicules extracellulaires (EV) produites peuvent également être observées et/ou comptées par cryo-microscopie électronique à transmission. A cet effet, une goutte de 2,7 µL de solution comprenant des vésicules extracellulaires (EV) est déposée sur une grille adaptée à la cryo-microscopie, puis plongée dans l’éthane liquide, entraînant une congélation quasi-instantanée de ladite goutte, évitant la formation de cristaux de glace. La grille supportant les vésicules extracellulaires (EV) est introduite dans le microscope et les vésicules extracellulaires (EV) sont observées à une température de l’ordre de -170°C.The extracellular vesicles (EV) produced can also be observed and/or counted by cryo-transmission electron microscopy. For this purpose, a drop of 2.7 μL of solution comprising extracellular vesicles (EV) is deposited on a grid suitable for cryo-microscopy, then immersed in liquid ethane, resulting in an almost instantaneous freezing of said drop, avoiding the formation of ice crystals. The grid supporting the extracellular vesicles (EV) is introduced into the microscope and the extracellular vesicles (EV) are observed at a temperature of the order of -170°C.

Séparation des vésicules extracellulairesSeparation of extracellular vesicles

Les vésicules extracellulaires (EV) produites dans le récipient (4) sont susceptibles d’être extraites du récipient (4) par la sortie (9) du récipient (4), suspendues dans du milieu liquide (5). Un filtre (18) peut être agencé à la sortie (9) de manière à filtrer les cellules productrices (6) en suspension et les débris cellulaires lors de l’extraction de vésicules extracellulaires (EV) du récipient (4). Une connectique (13) est fluidiquement reliée à la sortie (9), permettant le transport du milieu liquide (5) comprenant les vésicules extracellulaires (EV) produites.The extracellular vesicles (EV) produced in the container (4) are capable of being extracted from the container (4) through the outlet (9) of the container (4), suspended in the liquid medium (5). A filter (18) can be arranged at the outlet (9) so as to filter the producer cells (6) in suspension and the cellular debris during the extraction of extracellular vesicles (EV) from the container (4). A connector (13) is fluidically connected to the outlet (9), allowing the transport of the liquid medium (5) comprising the extracellular vesicles (EV) produced.

Le système fluidique (1) peut comprendre un séparateur (15) de vésicules extracellulaires (EV). Le séparateur (15) comprend une entrée du séparateur (10), dans laquelle le milieu liquide (5) comprenant des vésicules extracellulaires (EV) issu du récipient (4) peut être acheminé de manière directe ou indirecte. Le séparateur (15) peut également comprendre une première sortie (11) du séparateur, par laquelle le milieu liquide (5) est susceptible de sortir du séparateur (15) avec une concentration en vésicules extracellulaires (EV) plus petite qu’en entrée (10) du séparateur (15), voire sensiblement nulle. Le séparateur (15) peut également comprendre une deuxième sortie (12) du séparateur (15), par laquelle le milieu liquide (5) est susceptible de sortir du séparateur (15) avec une concentration en vésicules extracellulaires (EV) plus élevée qu’en entrée (10) du séparateur (15).The fluidic system (1) may include an extracellular vesicle (EV) separator (15). The separator (15) comprises an inlet of the separator (10), into which the liquid medium (5) comprising extracellular vesicles (EV) from the container (4) can be conveyed directly or indirectly. The separator (15) can also comprise a first outlet (11) of the separator, through which the liquid medium (5) is capable of leaving the separator (15) with a concentration of extracellular vesicles (EV) smaller than at the inlet ( 10) of the separator (15), or even substantially zero. The separator (15) can also comprise a second outlet (12) from the separator (15), through which the liquid medium (5) is capable of leaving the separator (15) with a concentration of extracellular vesicles (EV) higher than at the inlet (10) of the separator (15).

De manière générale, le séparateur (15) de vésicules extracellulaires (EV) peut être relié fluidiquement au récipient (4) de manière à être susceptible de réintroduire un milieu liquide (5) appauvri en vésicules (EV) dans le récipient (4), par exemple par l’entrée (8) du récipient (4). Ainsi, la production et/ou l’extraction de vésicules extracellulaires (EV) peu(ven)t être réalisée(s) de manière continue, à volume de milieu liquide (5) sensiblement constant dans le récipient (4). Selon un mode de réalisation alternatif, le système fluidique ne comprend pas de séparateur (15) de vésicules extracellulaires (EV) ou le système fluidique comprend un séparateur (15) de vésicules extracellulaires (EV) pouvant être relié fluidiquement ou non, par exemple par l’intermédiaire d’un moyen de fermeture dudit séparateur (15), au récipient (4). Ainsi, la production et/ou l’extraction de vésicules extracellulaires (EV) peu(ven)t être réalisée(s) de manière discontinue ou continue en fonction de l’ouverture ou fermeture du moyen de fermeture disposé en amont du séparateur (15).In general, the separator (15) of extracellular vesicles (EV) can be fluidically connected to the container (4) so as to be capable of reintroducing a liquid medium (5) depleted in vesicles (EV) into the container (4), for example through the inlet (8) of the container (4). Thus, the production and/or the extraction of extracellular vesicles (EV) can be carried out continuously, at a substantially constant volume of liquid medium (5) in the container (4). According to an alternative embodiment, the fluidic system does not comprise an extracellular vesicle (EV) separator (15) or the fluidic system comprises an extracellular vesicle (EV) separator (15) which may or may not be fluidically connected, for example by via a closing means of said separator (15), to the container (4). Thus, the production and/or the extraction of extracellular vesicles (EV) can be carried out discontinuously or continuously depending on the opening or closing of the closing means arranged upstream of the separator (15 ).

Dans le cas d’un fonctionnement en discontinu, le récipient contenant les cellules productrices est agité et la durée de production est choisie de préférence pour un temps supérieur à 20 minutes.In the case of discontinuous operation, the container containing the producing cells is agitated and the production time is preferably chosen for a time greater than 20 minutes.

Le liquide peut ensuite être extrait du récipient, et peut être soumis à une ou plusieurs étapes de purification ultérieures, pour notamment séparer les vésicules des cellules productrices. Cette séparation peut être réalisée au moyen de techniques connues de l’homme de l’art, par exemple et pris de façon non limitative, par des techniques acoustiques, des méthodes de filtration telle la séparation par filtration tangentielle, l’utilisation de filtres rotatifs ou des combinaisons quelconques de moyens de séparation.The liquid can then be extracted from the container, and can be subjected to one or more subsequent purification steps, in particular to separate the vesicles from the producer cells. This separation can be carried out by means of techniques known to those skilled in the art, for example and taken without limitation, by acoustic techniques, filtration methods such as separation by tangential filtration, the use of rotary filters or any combinations of separating means.

Dans le cas d’un fonctionnement en continu et selon un mode de réalisation préféré, le système de séparation est interne au récipient, les vésicules sont séparées progressivement dans un sous-compartiment du récipient. Divers moyens techniques sont connus de l’homme de l’art pour réaliser ce type de séparation, par exemple et de façon non limitative, l’utilisation de filtres rotatifs, ou encore de moyens acoustiques, ou des combinaisons quelconques de moyens de séparation. Selon un autre mode de réalisation, le système de séparation entre cellules et vésicules peut faire intervenir un circuit fluidique conçu pour faire circuler le milieu avec les cellules productrices et les vésicules entre le récipient d’une part et un système de séparation extérieur au récipient d’autre part. Ce système de séparation extérieur au récipient peut faire intervenir des techniques connues de l’homme de l’art, par exemple, et de façon non-limitative, de la filtration tangentielle, ou de la séparation acoustique, ou encore des combinaisons quelconques de moyens de séparation connus. A la sortie du système de séparation, le liquide appauvri en vésicules est réinjecté dans le récipient, de façon à ce que la production de vésicules par les cellules productrices puisse continuer dans le récipient.In the case of continuous operation and according to a preferred embodiment, the separation system is internal to the container, the vesicles are gradually separated in a sub-compartment of the container. Various technical means are known to those skilled in the art for carrying out this type of separation, for example and without limitation, the use of rotary filters, or even acoustic means, or any combination of separation means. According to another embodiment, the separation system between cells and vesicles can involve a fluidic circuit designed to circulate the medium with the producing cells and the vesicles between the container on the one hand and a separation system external to the container on the other hand. 'somewhere else. This separation system external to the container may involve techniques known to those skilled in the art, for example, and without limitation, tangential filtration, or acoustic separation, or even any combination of means. known separations. At the outlet of the separation system, the liquid depleted in vesicles is reinjected into the container, so that the production of vesicles by the producing cells can continue in the container.

Dans l’exemple de réalisation d’un système fluidique (1) illustré dans la , le milieu liquide (5) peut être extrait du récipient (4) par une première pompe (16), via une connectique (13), de manière à transporter le milieu liquide (5) dans un collecteur (19). Une autre première pompe (16’) permet d’acheminer le milieu liquide (5) contenu dans le collecteur (19) à l’entrée (10) du séparateur (15), via une autre connectique. La première sortie (11) du séparateur (15) est reliée au récipient (4) via une connectique, de manière à réintroduire du milieu liquide (5) appauvri en vésicules extracellulaires (EV) dans le récipient (4). La deuxième sortie (12) du séparateur (15) est reliée au collecteur (19) via une connectique, de manière à enrichir le milieu liquide (5) contenu dans le collecteur (19) en vésicules extracellulaires (EV). Dans une variante, l’entrée (10) du séparateur (15) peut être directement reliée à la sortie (9) du récipient (4) (ou par l’intermédiaire d’une première pompe (16)). La première sortie (11) du séparateur (15) est reliée au récipient (4) et la deuxième sortie (12) du séparateur (15) est reliée au collecteur (19). Plusieurs séparateurs peuvent également être disposés en série pour faire varier le degré de séparation en vésicules extracellulaires (EV) dans le milieu liquide (5), et/ou en parallèle pour adapter le débit de milieu liquide (5) dans chaque séparateur (15) au débit d’une première pompe (16).In the exemplary embodiment of a fluidic system (1) illustrated in the , the liquid medium (5) can be extracted from the container (4) by a first pump (16), via a connector (13), so as to transport the liquid medium (5) into a collector (19). Another first pump (16') makes it possible to convey the liquid medium (5) contained in the collector (19) to the inlet (10) of the separator (15), via another connector. The first outlet (11) of the separator (15) is connected to the container (4) via a connector, so as to reintroduce liquid medium (5) depleted in extracellular vesicles (EV) into the container (4). The second outlet (12) of the separator (15) is connected to the collector (19) via a connector, so as to enrich the liquid medium (5) contained in the collector (19) with extracellular vesicles (EV). Alternatively, the inlet (10) of the separator (15) can be directly connected to the outlet (9) of the container (4) (or via a first pump (16)). The first outlet (11) of the separator (15) is connected to the container (4) and the second outlet (12) of the separator (15) is connected to the collector (19). Several separators can also be arranged in series to vary the degree of separation into extracellular vesicles (EV) in the liquid medium (5), and/or in parallel to adapt the flow rate of liquid medium (5) in each separator (15) at the flow rate of a first pump (16).

Principe d’optimisation de production parPrinciple of production optimization by identification d’une gamme opératoireidentification of an operating range dépendante d’une pertedependent on a loss d’imperméabilitéimpermeability des cellules productricesproducer cells

MesureMeasure d’imperméabilitéimpermeability

Une cellule normale a besoin d'une perméabilité membranaire sélective de manière à laisser entrer certains composés nécessaires à la cellule et à en éjecter d’autres, notamment maintenir une osmolarité en libérant certains ions à l'exclusion d'autres. Dans la présente invention, on considère qu’une cellule est imperméable si la perméabilité membranaire sélective est maintenue. La mesure d’imperméabilité mise en œuvre dans le procédé de calibration selon l’invention consiste à estimer un ratio de perte d’imperméabilité (RPI) des cellules productrices (6) dépendant d’un nombre de cellules productrices imperméables Nn d’une production de vésicules extracellulaires par rapport au nombre de cellules productrices imperméables correspondant aux conditions initiales préalables à ladite production N1. Le suivi de ce ratio (RPI) consiste par exemple à calculer la formule RPI=Nn/N1 pour chaque production et permet de détecter une plage de production optimale. Au sens de la description, un niveau d’imperméabilité cellulaire élevé correspond à un ratio proche de 100%, tandis qu’un niveau d’imperméabilité cellulaire bas correspond à un ratio proche de 0%.A normal cell needs selective membrane permeability in order to let in some compounds needed by the cell and eject others, including maintaining osmolarity by releasing certain ions to the exclusion of others. In the present invention, a cell is considered to be impermeable if the selective membrane permeability is maintained. The impermeability measurement implemented in the calibration method according to the invention consists in estimating an impermeability loss ratio (RPI) of the producer cells (6) depending on a number of impermeable producer cells Nn of a production of extracellular vesicles relative to the number of impermeable producer cells corresponding to the initial conditions prior to said production N1. The monitoring of this ratio (RPI) consists for example of calculating the formula RPI=Nn/N1 for each production and makes it possible to detect an optimal production range. Within the meaning of the description, a high level of cellular impermeability corresponds to a ratio close to 100%, while a low level of cellular impermeability corresponds to a ratio close to 0%.

Pour les productions de vésicules, de façon très étonnante et inhabituelle, que ce soit en en cours de production, ou encore en fin de production, on a identifié qu’il est très avantageux de ne pas s’intéresser au nombre de cellules imperméables rapporté au nombre de cellules totales d’un même échantillon et tel que mesuré sur un prélèvement unique ou une mesure continue ou discontinue d’un élément unique de milieu. On a déterminé qu’il est critique de mettre en relation le nombre de vésicules produites d’une part, et le rapport entre le nombre de cellules productrices imperméables à un moment T en cours de production, rapporté au nombre de cellules imperméables en début de la production.For the production of vesicles, in a very surprising and unusual way, whether during production, or even at the end of production, it has been identified that it is very advantageous not to be interested in the number of impermeable cells reported the number of total cells of the same sample and as measured on a single sample or a continuous or discontinuous measurement of a single medium element. It has been determined that it is critical to relate the number of vesicles produced on the one hand, and the ratio between the number of impermeable producer cells at a time T during production, relative to the number of impermeable cells at the start of the production.

La mesure de ce ratio est particulièrement avantageuse pour les productions de vésicules extracellulaires sous l’action de contraintes mécaniques par agitation turbulente, car elle permet d’identifier la phase du procédé de production où l’on observe le processus de baisse du nombre de cellules productrices imperméables, indiquant un processus d’altération de la porosité membranaire. La mesure de l’imperméabilité membranaire couplée au contrôle du ratio du nombre de cellules imperméables rapporté au nombre de cellules imperméables initial a pour avantage d’identifier au moins la limite inférieure, et de préférence à la fois la limite inférieure et la limite supérieure, d’une plage optimale de niveau d’agitation pour une production de vésicules extracellulaires.The measurement of this ratio is particularly advantageous for the production of extracellular vesicles under the action of mechanical stresses by turbulent agitation, because it makes it possible to identify the phase of the production process where the process of reduction in the number of cells is observed. impermeable producers, indicating a process of alteration of the membrane porosity. The measurement of membrane impermeability coupled with the control of the ratio of the number of impermeable cells relative to the number of initial impermeable cells has the advantage of identifying at least the lower limit, and preferably both the lower limit and the upper limit, an optimum range of agitation level for extracellular vesicle production.

En outre, la mesure d’imperméabilité est avantageuse, car celle-ci est de bas coût, facile à mettre en œuvre et assure une mesure de comptage unitaire du nombre cellules productrices de manière à pouvoir observer l’évolution du nombre de cellules productrices imperméables durant une production de vésicules extracellulaires. La mesure d’imperméabilité des cellules peut être opérée en continu de manière automatisée selon un rythme d’échantillonnage par un moyen de mesure intégrant le système fluidique ou bien manuellement par un opérateur par prélèvement d’échantillon et de moyens de mesure appropriés. Les moyens de mesure sont aptes à effectuer des mesures en continu selon un pas d’échantillonnage prédéterminé, pouvant être compris entre une minute à plusieurs heures par exemple, en fonction du protocole de contrôle, de préférence une minute, 10 minutes, 15 minutes, 30 minutes, 45 minutes, ou bien encore 1 heure, ou 2 heures.In addition, the impermeability measurement is advantageous, because it is low cost, easy to implement and provides a unit count measurement of the number of producer cells so as to be able to observe the evolution of the number of impermeable producer cells during extracellular vesicle production. The impermeability measurement of the cells can be carried out continuously in an automated manner according to a sampling rhythm by a measuring means integrating the fluidic system or else manually by an operator by taking a sample and appropriate measuring means. The measuring means are capable of carrying out continuous measurements according to a predetermined sampling interval, which may be between one minute and several hours for example, depending on the control protocol, preferably one minute, 10 minutes, 15 minutes, 30 minutes, 45 minutes, or even 1 hour, or 2 hours.

Par exemple, la mesure d’imperméabilité peut reposer sur le comptage du nombre de cellules viables, cette mesure consistant à détecter une porosité non sélective de la membrane d’une cellule. On connait des composés qui sont capables d’entrer dans une cellule que si la membrane cellulaire a perdu sa perméabilité sélective, par exemple le bleu trypan. A l’aide de ce genre de composés mis en présence des cellules en solution, la mesure du nombre de cellules viables par unité de volume peut se déterminer l’absence de ces composés à l’intérieur de la cellule. Ce comptage sur un échantillon prélevé de l’ordre de 100 microlitres peut se faire en quelques minutes avec un appareil de table, comme par exemple le NucleoCounter® (NC-200™ commercialisé par l’entreprise Chemometec). Selon cette technique non limitative, l’échantillon prélevé (après éventuellement ajout de certains réactifs) est introduit dans une cassette jetable contenant du DAPI et de l’Acridine Orange, ladite cassette étant ensuite mise en place dans l’appareil. Un fichier est enfin enregistré automatiquement sur ordinateur contenant les données suivantes non limitatives : estimation du nombre de cellules viables par millilitre, et barre d’erreur, estimation du nombre de cellules non viables par millilitre, barre d’erreur, estimation de débris, etc.For example, the impermeability measurement can be based on counting the number of viable cells, this measurement consisting in detecting a non-selective porosity of the membrane of a cell. We know of compounds that are able to enter a cell only if the cell membrane has lost its selective permeability, for example trypan blue. Using this kind of compounds placed in the presence of cells in solution, the measurement of the number of viable cells per unit volume can determine the absence of these compounds inside the cell. This counting on a sample taken of the order of 100 microliters can be done in a few minutes with a tabletop device, such as the NucleoCounter® (NC-200™ marketed by the company Chemometec). According to this non-limiting technique, the sample taken (after possibly adding certain reagents) is introduced into a disposable cassette containing DAPI and Acridine Orange, said cassette then being placed in the device. Finally, a file is automatically saved on a computer containing the following non-limiting data: estimation of the number of viable cells per millilitre, and error bar, estimation of the number of non-viable cells per millilitre, error bar, estimation of debris, etc. .

D’autres techniques de mesure d’imperméabilité sont connues de l’homme du métier, dont certaines intégrées au système fluidique lui-même et lequel est apte à exploiter automatiquement en temps réel ces données selon un rythme d’échantillonnage de manière continue. Les données d’imperméabilité peuvent être enregistrées en mémoire de moyens de configuration de production d’une station de pilotage à des fins de calibration et/ou de pilotage d’une production de vésicules extracellulaires.Other impermeability measurement techniques are known to those skilled in the art, some of which are integrated into the fluidic system itself and which is capable of automatically exploiting this data in real time according to a continuous sampling rate. The impermeability data can be recorded in the memory of production configuration means of a control station for the purposes of calibration and/or control of production of extracellular vesicles.

L’homme du métier de par ses connaissances générales sait adapter la technique de mesure d’imperméabilité afin de calculer et de comparer différents niveaux d’imperméabilité représentatifs d’un ratio de perte d’imperméabilité. Ce ratio exprimé en pourcentage ou par une variable représentative d’une grandeur physique mesurable, dépend d’un nombre de cellules imperméables d’une production de vésicules extracellulaires par rapport au nombre correspondant aux conditions préalables à ladite production, et est utilisé pour mettre œuvre le procédé de calibration selon l’invention. Préférentiellement, la mesure d’imperméabilité mise en œuvre pour le procédé de calibration consiste à calculer unitairement le nombre de cellules imperméables d’une production de vésicules extracellulaires rapporté au nombre de cellules imperméables correspondant aux conditions préalables à ladite production.A person skilled in the art, through his general knowledge, knows how to adapt the technique for measuring impermeability in order to calculate and compare different levels of impermeability representative of a ratio of loss of impermeability. This ratio, expressed as a percentage or by a representative variable of a measurable physical quantity, depends on a number of impermeable cells of a production of extracellular vesicles compared to the number corresponding to the conditions prior to said production, and is used to implement the calibration method according to the invention. Preferably, the impermeability measurement implemented for the calibration method consists in calculating unitarily the number of impermeable cells of a production of extracellular vesicles relative to the number of impermeable cells corresponding to the conditions prior to said production.

Par exemple, une technique de mesure d’imperméabilité standard pour une mesure d’altération de perméabilité est la technique de mesure appelée en anglais « Dye exclusion » où une cellule saine ne laisse pas entrer tous les composants en présence, et en particulier exclut l’entrée de certains colorants à l'intérieur de la cellule de sorte à maintenir les colorants dans le milieu extra-cellulaire. Une autre méthode proche prévoit l’utilisation de deux colorants, un adapté pour pénétrer sans problème dans les cellules normales de façon à marquer toutes les cellules (par exemple l’acridine orange (« cell perméable ») ou le DAPI (partial cell permeability) , et un autre colorant adapté pour ne rentrer que dans une cellule avec perméabilité altérée (par exemple le bleu de Trypan). On peut citer par exemple l’article des auteurs Simon Johnson,et a l.(Simon Johnson, Vy Nguyen, David Coder,Assessment of Cell Viability, 2013, CurrentProtocols), décrivant des alternatives classiques de colorants. On connait également des méthodes par cytométrie de flux, ou par imagerie automatisée, telle le NucleoCounter, ou par microscopiein-situvisant le milieu liquide du système fluidique adaptée pour détecter des altérations de forme sans usage de colorant, ou bien encore par microscopie automatisée travaillant sur un flux du milieu liquide extrait du récipient de façon continue selon un rythme d’échantillonnage. Alternativement, une autre technique de mesure d’imperméabilité peut être le suivi des propriétés diélectriques des cellules productrices. Le principe repose sur les propriétés capacitives au sens électrique d’une cellule. Cette technique consiste à mesurer une variable représentative d’un changement de permittivité du milieu liquide par balayage en fréquence. On peut citer la publication «A novel approach for using Dielectric Spectroscopy to Predict Viable Cell Volume (VCV) in early Process Development», C. Justiceet. al,2011,ELSEVIER,décrivant la mise en œuvre d’une telle méthode. Alternativement, une autre technique repose sur la détection dans le milieu liquide de protéines qui sont normalement maintenues dans la cellule. Le dosage d’activité enzymatique est une méthode possible et peut être mise en œuvre par le kit ToxiLightTMcommercialisé par l’entreprise Fonza par exemple. Enfin, une autre méthode alternative peut être associée à la détection d’un processus d’apoptose. La membrane cellulaire externe présente des propriétés similaires à une polarité, à savoir que la composition lipidique de la face interne est différente de la composition lipidique de la face externe. En cas d’apoptose, la membrane cellulaire finit par perdre cette polarité, et certains lipides qui sont de façon générale peu ou pas exposés vers l’extérieur deviennent détectables sur la surface externe de la cellule.For example, a standard impermeability measurement technique for a measurement of permeability alteration is the measurement technique known in English as "Dye exclusion" where a healthy cell does not let in all the components present, and in particular excludes the entry of certain dyes inside the cell so as to maintain the dyes in the extra-cellular environment. Another similar method involves the use of two dyes, one suitable for penetrating normal cells without any problem so as to mark all the cells (for example acridine orange (“permeable cell”) or DAPI (partial cell permeability) , and another dye adapted to enter only a cell with altered permeability (for example Trypan blue). Mention may be made, for example, of the article by authors Simon Johnson, et al . (Simon Johnson, Vy Nguyen, David Coder, Assessment of Cell Viability , 2013, CurrentProtocols), describing conventional dye alternatives. We also know methods by flow cytometry, or by automated imaging, such as the NucleoCounter, or by in-situ microscopy targeting the liquid medium of the system. fluidic adapted to detect alterations in shape without the use of dye, or even by automated microscopy working on a flow of liquid medium extracted from the container in a continuous manner according to a rhythm sampling. Alternatively, another impermeability measurement technique can be the monitoring of the dielectric properties of the producing cells. The principle is based on the capacitive properties in the electrical sense of a cell. This technique consists in measuring a variable representative of a change in permittivity of the liquid medium by frequency scanning. Mention may be made of the publication “ A novel approach for using Dielectric Spectroscopy to Predict Viable Cell Volume (VCV) in early Process Development ”, C. Justice et. al, 2011 , ELSEVIER , describing the implementation of such a method. Alternatively, another technique is based on the detection in the liquid medium of proteins which are normally maintained in the cell. The enzymatic activity assay is a possible method and can be implemented by the ToxiLight TM kit marketed by the company Fonza for example. Finally, another alternative method can be associated with the detection of an apoptosis process. The outer cell membrane exhibits polarity-like properties, that is, the lipid composition of the inner face is different from the lipid composition of the outer face. In the event of apoptosis, the cell membrane ends up losing this polarity, and certain lipids which are generally little or not exposed to the outside become detectable on the external surface of the cell.

Mesure deMeasurement of concentrationconcentration des vésicules extracellulairesextracellular vesicles

Pour détecter et mesurer la concentration de ces vésicules, il existe un certain nombre de techniques nécessitant des moyens de mesure spécifiques. A ce titre le « NTA » (Nanoparticle Tracking Analysis, par exemple l’appareil NanoSight NS300 commercialisé par l’entreprise Malvern Panalytical) est un appareil qui permet de mesurer la concentration de ces vésicules dans un liquide dans une gamme approximative de taille de 10 nanomètres à 1000 nanomètres.To detect and measure the concentration of these vesicles, there are a certain number of techniques requiring specific measuring means. As such, the "NTA" (Nanoparticle Tracking Analysis, for example the NanoSight NS300 device marketed by the company Malvern Panalytical) is a device that measures the concentration of these vesicles in a liquid in an approximate size range of 10 nanometers to 1000 nanometers.

D’autres techniques de mesure de concentration de cellules imperméables sont connues de l’homme du métier qui saura choisir la technique adaptée au système fluidique utilisé pour mettre en place un suivi d’un rendement de production. Eventuellement, on envisage que la mesure de concentration de cellules imperméables puisse être réalisée en mode de suivi continu par des moyens de mesure intégrés au système.Other techniques for measuring the concentration of impermeable cells are known to those skilled in the art who will know how to choose the technique adapted to the fluidic system used to set up monitoring of a production yield. Optionally, it is envisaged that the measurement of the concentration of impermeable cells can be carried out in continuous monitoring mode by measurement means integrated into the system.

Paramètre de pilotage d’une productionProduction control parameter

Le système fluidique (1) est piloté lors de la mise en œuvre du procédé de calibration en fonction d’au moins le paramètre du niveau d’agitation de l’agitateur (7) et un paramètre de durée de production. Ces deux paramètres de configuration déterminent un rendement de production de vésicules extracellulaires et les valeurs optimales sont spécifiques au type cellulaire des cellules productrices. Le paramètre du niveau d’agitation peut être la vitesse de rotation d’un agitateur, un débit d’injection en mélangeur statique, ou une fréquence de secouage par exemple. Ce paramètre de niveau d’agitation est contrôlé par les moyens de pilotage du système fluidique. Le contrôle du niveau d’agitation peut être dépendant d’autres paramètres selon le système utilisé. Le procédé de calibration selon l’invention prévoit l’enregistrement de l’ensemble des paramètres pilotables et susceptibles d’agir sur le niveau d’agitation de la production de vésicules extracellulaires du système fluidique lors de la détection de niveaux d’imperméabilité recherchés pour identifier la plage optimale.The fluidic system (1) is controlled during the implementation of the calibration method according to at least the parameter of the level of agitation of the stirrer (7) and a parameter of production duration. These two configuration parameters determine an extracellular vesicle production yield and the optimal values are specific to the cell type of the producer cells. The agitation level parameter can be the rotation speed of an agitator, an injection rate in a static mixer, or a shaking frequency, for example. This agitation level parameter is controlled by the control means of the fluidic system. The control of the level of agitation may be dependent on other parameters depending on the system used. The calibration method according to the invention provides for the recording of all the controllable parameters likely to act on the level of agitation of the production of extracellular vesicles of the fluidic system during the detection of levels of impermeability sought for identify the optimal range.

On précise que le niveau d’agitation doit être interprété comme un taux d’injection d’énergie au sens général, lequel taux dépend notamment de la vitesse de l’agitateur, du type d’agitateur ainsi que la forme et les dimensions du récipient du système fluidique.It is specified that the level of agitation must be interpreted as an energy injection rate in the general sense, which rate depends in particular on the speed of the agitator, the type of agitator as well as the shape and dimensions of the container. of the fluidic system.

Par ailleurs, lorsque le paramètre de niveau d’agitation est une vitesse de rotation d’un actionneur du système fluidique, une limite inférieure du niveau d’agitation correspond à des valeurs basses de vitesse de rotation d’une plage d’agitation. Une limite supérieure correspond à une valeur élevée de vitesse de rotation d’une plage d’agitation. Inversement, lorsque le paramètre de niveau d’agitation correspond à une longueur de Kolmogorov Lk, une limite inférieure du niveau d’agitation correspond à une valeur haute Lkd’une plage d’agitation. Une limite supérieure du niveau d’agitation correspond à une valeur basse Lk d’une plage d’agitation.Moreover, when the agitation level parameter is a speed of rotation of an actuator of the fluidic system, a lower limit of the agitation level corresponds to low values of rotation speed of an agitation range. An upper limit corresponds to a high rotational speed value of an agitation range. Conversely, when the agitation level parameter corresponds to a Kolmogorov length L k , a lower limit of the agitation level corresponds to a high value L k of an agitation range. An upper limit of the agitation level corresponds to a low value Lk of an agitation range.

Dans un exemple de réalisation du système fluidique (1) où l’agitateur comprend une roue à aube, la vitesse de rotation de l’agitateur (7) est pilotable dans une plage d’agitation comprise généralement entre 0 rpm et 800 rpm. De préférence la plage d’agitation peut être comprise entre 30 rpm et 500 rpm, de préférence comprise 40 rpm et 400 rpm, de préférence entre 200 rpm et 500 rpm et de préférence entre 250 rpm et 400 rpm. Le procédé de calibration selon l’invention vise à établir une plage optimale du niveau d’agitation dans la plage opérable par le système fluidique.In an exemplary embodiment of the fluidic system (1) where the stirrer comprises a paddle wheel, the speed of rotation of the stirrer (7) can be controlled within a stirring range generally between 0 rpm and 800 rpm. Preferably, the agitation range can be between 30 rpm and 500 rpm, preferably between 40 rpm and 400 rpm, preferably between 200 rpm and 500 rpm and preferably between 250 rpm and 400 rpm. The calibration method according to the invention aims to establish an optimal range of the level of agitation in the range operable by the fluidic system.

Le paramètre de durée de production est essentiel et sera établi à des valeurs spécifiquement contrôlées lors des phases de production de vésicules extracellulaires du procédé de calibration. A titre d’exemple non limitatif, les durées de production prédéterminées peuvent être comprises entre des valeurs d’environ 20 minutes à environ 6 heures, encore plus préférentiellement d’environ 1 heure à environ 6 heures, encore plus préférentiellement environ 2 heures à environ 3 heures, ou bien encore plus préférentiellement être égale à environ 2 heures ou alternativement environ 3 heures ou alternativement environ 4 heures.The production time parameter is critical and will be set to specifically controlled values during the extracellular vesicle production phases of the calibration process. By way of non-limiting example, the predetermined production times can be between values of approximately 20 minutes to approximately 6 hours, even more preferentially from approximately 1 hour to approximately 6 hours, even more preferentially approximately 2 hours to approximately 3 hours, or even more preferably be equal to around 2 hours or alternatively around 3 hours or alternatively around 4 hours.

Le procédé de calibration selon l’invention vise à détecter une perte d’imperméabilité caractéristique d’un rendement de production de vésicules extracellulaires optimal spécifiquement dans ces plages de durée de production afin d’établir une plage d’agitation optimale, pour une ou chacune des durées de production spécifiques mentionnées précédemment et un type cellulaire donné.The calibration method according to the invention aims to detect a loss of impermeability characteristic of an optimal extracellular vesicle production yield specifically in these production duration ranges in order to establish an optimal agitation range, for one or each specific production times mentioned above and a given cell type.

DescriptionDescription du pp rocédé dprocess d e calibrationand calibration permettant la détermination d’une plage optimale d’agitationallowing the determination of an optimal range of agitation

En on décrit maintenant un mode de réalisation préférentiel du procédé de calibration selon l’invention consistant à identifier, indépendamment du type de cellule et du modèle de système fluidique, une plage optimale des paramètres d’agitation à partir de la détection d’une perte d’imperméabilité des cellules productrices, où ladite perte est caractéristique d’un rendement de production de vésicules optimal. Le procédé de calibration s’applique de préférence à des cellules productrices en suspension du fait d’un comportement vésiculaire plus stable sous l’action de contraintes fluidiques. Toutefois, on n’écarte pas la possibilité que le procédé de calibration s’applique aussi à des cellules productrices adhérentes à des microporteurs.In we now describe a preferred embodiment of the calibration method according to the invention consisting in identifying, independently of the type of cell and of the fluidic system model, an optimal range of agitation parameters from the detection of a loss of impermeability of producer cells, wherein said loss is characteristic of optimum vesicle production efficiency. The calibration method preferably applies to producing cells in suspension due to a more stable vesicular behavior under the action of fluidic stresses. However, the possibility that the calibration method also applies to producer cells adherent to microcarriers is not ruled out.

Le procédé de calibration consiste à rechercher au moins la limite inférieure, et de préférence à la fois la limite inférieure et la limite supérieure, d’une plage d’agitation optimale pour un type cellulaire donné et une durée de production choisie. Pour chaque limite de la plage d’agitation, le procédé de calibration peut prévoir une ou plusieurs productions de vésicules extracellulaires nécessaires à la détection d’un niveau de perte d’imperméabilité cellulaire caractéristique d’une limite de la plage optimale.The calibration process consists of finding at least the lower limit, and preferably both the lower limit and the upper limit, of an optimal agitation range for a given cell type and a chosen production time. For each limit of the agitation range, the calibration method can provide for one or more productions of extracellular vesicles necessary for the detection of a level of loss of cellular impermeability characteristic of a limit of the optimal range.

Le procédé de calibration comporte une première phase de recherche de la limite inférieure (Lim1) de la plage d’agitation comprenant les étapes (E1), (E2) et (E3) répétibles jusqu’à la détection (CD1) du niveau de perte d’imperméabilité recherché en fin d’une production, et ensuite optionnellement une deuxième phase de recherche de la limite supérieure (Lim2) de la plage d’agitation comprenant les étapes (E4), (E5) et (E6) répétibles jusqu’à la détection (CD2) du niveau de perte d’imperméabilité recherché en fin d’une production.The calibration method comprises a first phase of searching for the lower limit (Lim1) of the agitation range comprising the steps (E1), (E2) and (E3) repeatable until the detection (CD1) of the level of loss impermeability sought at the end of a production, and then optionally a second phase of searching for the upper limit (Lim2) of the agitation range comprising steps (E4), (E5) and (E6) repeatable up to the detection (CD2) of the level of loss of impermeability sought at the end of a production.

Selon une variante de recherche telle que décrite par la , les valeurs d’agitation de chaque production de vésicules extracellulaires (E2) et (E5), sont choisies successivement dans la plage opérable du système fluidique conformément à une méthodologie de type dichotomie. L’homme du métier de par ses connaissances générales saura appliquer d’autres méthodologies de recherche de la valeur d’agitation afin de détecter le niveau de perte d’imperméabilité recherché en fin de production.According to a variant of research as described by the , the agitation values of each production of extracellular vesicles (E2) and (E5), are chosen successively within the operable range of the fluidic system according to a dichotomy type methodology. Those skilled in the art, through their general knowledge, will be able to apply other methodologies for researching the agitation value in order to detect the level of loss of impermeability sought at the end of production.

Etape E1 :Step E1: DD étermination d’un premier niveau d’imperméabilitédetermination of a first level of impermeability initial de référencereference initial avant une production de vésicules extracellulaires (EV)before production of extracellular vesicles (EV)

Plus précisément, le procédé de calibration comporte une première étape (E1) de détermination d’un niveau d’imperméabilité cellulaire initial (V1) à partir duquel on caractérisera une perte d’imperméabilité. Le niveau (V1) dépend d’un nombre initial (N1) de cellules productrices préalable à une production de vésicules extracellulaires (EV). De manière générale, le niveau (V1) dépend d’une grandeur physique mesurée qui est spécifique à la technique de mesure d’imperméabilité dont la valeur dépend du nombre initial de cellules productrices. Préférentiellement lors de cette étape (E1), on calcule unitairement le nombre de cellules imperméables afin d’établir la référence permettant d’identifier la perte d’imperméabilité. Pour la mise en œuvre du procédé de calibration, on exploite plusieurs niveaux d’imperméabilité (V1), (V2) et (V3) comme niveaux de référence prédéterminés pour identifier une perte d’imperméabilité caractéristique d’une plage de production de vésicules extracellulaires de rendement optimal.More specifically, the calibration process comprises a first step (E1) of determining an initial level of cellular impermeability (V1) from which a loss of impermeability will be characterized. The level (V1) depends on an initial number (N1) of producer cells prior to the production of extracellular vesicles (EV). In general, the level (V1) depends on a measured physical quantity which is specific to the impermeability measurement technique, the value of which depends on the initial number of producing cells. Preferably during this step (E1), the number of impermeable cells is calculated individually in order to establish the reference allowing the loss of impermeability to be identified. For the implementation of the calibration method, several levels of impermeability (V1), (V2) and (V3) are used as predetermined reference levels to identify a loss of impermeability characteristic of a range of production of extracellular vesicles of optimum performance.

Le niveau d’imperméabilité initial (V1) peut dans un mode de réalisation se déterminer sur un échantillon de cellules non soumises à une action d’agitation. Toutefois, selon un mode préféré du procédé de calibration, la mesure d’imperméabilité initiale (V1) est exécutée après une phase d’agitation « douce » à des fins de contrôle. Cette phase préalable à la phase de production est exécutée durant une durée prédéterminée Tinit, par exemple comprise entre 5 minutes et 6 heures, encore plus préférentiellement d’environ 1 heure à environ 6 heures, encore plus préférentiellement environ 2 heures à environ 3 heures, ou bien encore plus préférentiellement être égale à environ 2 heures ou alternativement environ 3 heures ou alternativement environ 4 heures. Dans un mode préféré, il n’est pas forcément nécessaire de réaliser une étape longue (à savoir plus que quelques minutes) pour la détermination du niveau d’imperméabilité initiale, s’il a auparavant été établi que l’agitation douce utilisée ne modifie pas significativement le niveau d’imperméabilité. Dans un mode préféré de réalisation, on peut utiliser aussi un petit échantillon de cellules mis dans un récipient de petite taille adaptée au volume de l’échantillon et maintenu sous agitation douce. On peut alors procéder au contrôle que l’agitation douce sur ce petit échantillon n’a pas significativement modifié le niveau d’imperméabilité des cellules au bout d’un temps T. De plus, cette phase préalable à la phase de production est exécutée à une valeur d’agitation négligeable ou très inférieure à une valeur d’agitation de production (par exemple, pour un agitateur rotatif tel que décrit en à une valeur de régime de rotation des pâles comprise entre 10 rpm et 50 rpm pour les durées prédéterminées (Tinit) mentionnées précédemment. Ces paramètres de contrôle de la phase préalable (E1) sont choisis en fonction de la configuration de production adaptée pour déterminer le niveau d’imperméabilité initial (V1) de manière à ne provoquer aucune altération membranaire des cellules productrices.The initial level of impermeability (V1) can in one embodiment be determined on a sample of cells not subjected to a stirring action. However, according to a preferred mode of the calibration method, the initial impermeability measurement (V1) is carried out after a “gentle” stirring phase for control purposes. This phase prior to the production phase is carried out for a predetermined duration Tinit, for example between 5 minutes and 6 hours, even more preferentially from approximately 1 hour to approximately 6 hours, even more preferentially approximately 2 hours to approximately 3 hours, or even more preferably be equal to approximately 2 hours or alternatively approximately 3 hours or alternatively approximately 4 hours. In a preferred mode, it is not necessarily necessary to carry out a long step (i.e. more than a few minutes) for the determination of the level of initial impermeability, if it has previously been established that the gentle agitation used does not modify not significantly the level of impermeability. In a preferred embodiment, it is also possible to use a small sample of cells placed in a small container adapted to the volume of the sample and kept under gentle agitation. It is then possible to check that the gentle agitation on this small sample has not significantly modified the level of impermeability of the cells after a time T. In addition, this phase prior to the production phase is carried out at a negligible agitation value or much less than a production agitation value (for example, for a rotary agitator as described in at a blade rotation speed value of between 10 rpm and 50 rpm for the predetermined durations (Tinit) mentioned previously. These control parameters of the preliminary phase (E1) are chosen according to the appropriate production configuration to determine the initial level of impermeability (V1) so as not to cause any membrane alteration of the producing cells.

Le niveau d’imperméabilité initial (V1) est déterminé au moyen du système fluidique (1) de la , soit à partir du volume de milieu liquide (5) contenant les cellules productrices présent dans le récipient (4), soit à partir d’un volume de milieu liquide d’une même culture de cellules productrices destinée à servir pour une ou plusieurs productions de vésicules extracellulaires. Comme nous le verrons dans la suite de la description, le procédé de calibration prévoit au moins une, et très certainement, plusieurs phases de production de vésicules extracellulaires nécessaires à la recherche de chacune des limites (Lim1), (Lim2) de la plage d’agitation optimale.The initial level of impermeability (V1) is determined by means of the fluidic system (1) of the , either from the volume of liquid medium (5) containing the producer cells present in the container (4), or from a volume of liquid medium from the same culture of producer cells intended to be used for one or more productions extracellular vesicles. As we will see in the remainder of the description, the calibration process provides for at least one, and very certainly, several phases of production of extracellular vesicles necessary for the search for each of the limits (Lim1), (Lim2) of the range of optimal stirring.

Le niveau d’imperméabilité cellulaire initial (V1) de chaque production peut être déterminé à partir d’un unique et même milieu de culture approvisionnant toutes les productions nécessaires au procédé de calibration, dans une méthodologie par exemple dans laquelle les productions de vésicules extracellulaires sont réalisées simultanément sur plusieurs systèmes fluidiques pour accélérer le processus de recherche. En variante, pour chaque production de vésicules extracellulaires nécessaire à l’identification des limites de la plage d’agitation optimale, le procédé de calibration comporte une étape de détermination du niveau d’imperméabilité initial (V1) des cellules productrices fraîches à chaque production.The initial cell impermeability level (V1) of each production can be determined from a single and same culture medium supplying all the productions necessary for the calibration process, in a methodology for example in which the productions of extracellular vesicles are performed simultaneously on multiple fluidic systems to speed up the research process. Alternatively, for each production of extracellular vesicles necessary to identify the limits of the optimal agitation range, the calibration process includes a step of determining the initial level of impermeability (V1) of the fresh producer cells at each production.

Etape E2 :Step E2: PP roductionproduction PR1PR1 de vésicules extracellulairesextracellular vesicles d’une durée T1of a duration T1

Ensuite, le procédé comporte à partir du même milieu liquide de cellules productrice pour lequel on a déterminé le niveau d’imperméabilité initial (V1), le pilotage (E2) d’au moins une première production (PR1) de vésicules extracellulaires (EV) configurée à une première valeur d’agitation (XCTL1) et à une première durée prédéterminée (T1). Selon le procédé de calibration, la valeur d’agitation (XCTL1) d’une production (E2) reste constante durant toute la durée de production (T1). La première valeur d’agitation (XCTL1) de la production (E2) peut être configurée à différentes valeurs au cours du processus de recherche de la limite inférieure (Lim1).Then, the method comprises, from the same liquid medium of producing cells for which the initial level of impermeability (V1) has been determined, the control (E2) of at least a first production (PR1) of extracellular vesicles (EV) configured to a first agitation value (XCTL1) and to a first predetermined duration (T1). According to the calibration process, the agitation value (XCTL1) of a production (E2) remains constant throughout the production period (T1). The first agitation value (XCTL1) of the production (E2) can be set to different values during the process of finding the lower limit (Lim1).

Selon une variante de méthodologie de recherche par dichotomie, la première valeur du niveau d’agitation (XCTL1) est choisie à la valeur d’agitation maximale opérable par le système fluidique, ou de manière générale à une valeur élevée de la plage opérable. Une première plage de recherche de valeur d’agitation est alors définie par la borne minimale et la borne maximale opérable par le système fluidique.According to a variant of the dichotomy search methodology, the first value of the agitation level (XCTL1) is chosen at the maximum agitation value operable by the fluidic system, or generally at a high value of the operable range. A first agitation value search range is then defined by the minimum limit and the maximum limit operable by the fluidic system.

La première durée prédéterminée (T1) est par exemple comprise entre 20 minutes et 6 heures, encore plus préférentiellement d’environ 1 heure à environ 6 heures, encore plus préférentiellement environ 2 heures à environ 3 heures, ou bien encore plus préférentiellement pour être égale à environ 2 heures ou alternativement environ 3 heures ou alternativement environ 4 heures. Comme cela est bien connu de l’homme du métier, certains types cellulaires sont plus ou moins sensibles à l’action des contraintes fluidiques. On envisage donc que la durée (T1) est fonction du type cellulaire.The first predetermined duration (T1) is for example between 20 minutes and 6 hours, even more preferentially from approximately 1 hour to approximately 6 hours, even more preferentially approximately 2 hours to approximately 3 hours, or even more preferentially to be equal at about 2 hours or alternatively about 3 hours or alternatively about 4 hours. As is well known to those skilled in the art, certain cell types are more or less sensitive to the action of fluidic stresses. It is therefore considered that the duration (T1) is a function of the cell type.

Etape EStep E 3 :3: MM esuremeasure dd u niveau du level d ’imperméabilité'impermeability

Le procédé de calibration comporte ensuite au moins une première mesure (E3) d’imperméabilité cellulaire (Vt) des cellules de la première production (PR1). La mesure d’imperméabilité est exécutée de manière continue en cours de la production (PR1), ou uniquement en fin de la production (PR1) lorsque la durée (T1) est écoulée.The calibration method then comprises at least a first measurement (E3) of cell impermeability (Vt) of the cells of the first production (PR1). The impermeability measurement is carried out continuously during production (PR1), or only at the end of production (PR1) when the duration (T1) has elapsed.

Selon l’invention, chaque mesure d’imperméabilité (E3) d’une production de vésicules extracellulaires consiste à calculer un niveau d’imperméabilité (Vt) égal à un ratio de perte d’imperméabilité (RPI) dépendant du nombre de cellules productrices imperméables de chaque dite production (E3) par rapport au nombre initial (N1) de cellules imperméables correspondant aux conditions préalables à ladite production (E3).According to the invention, each measurement of impermeability (E3) of a production of extracellular vesicles consists in calculating a level of impermeability (Vt) equal to an impermeability loss ratio (RPI) depending on the number of impermeable producer cells of each said production (E3) with respect to the initial number (N1) of impermeable cells corresponding to the conditions prior to said production (E3).

Plus précisément, le ratio de perte d’imperméabilité (RPI) est égal à la relation suivante : RPI=100*Nn/N1, où Nn est le nombre de cellules productrices imperméable en fin d’une production, et N1 est le nombre initial de cellules productrices imperméables préalable à ladite production. On précise que le premier niveau initial (V1) est un ratio initial correspondant à un niveau d’imperméabilité de 100%, où V1=100*N1/N1.More specifically, the impermeability loss ratio (RPI) is equal to the following relationship: RPI=100*Nn/N1, where Nn is the number of impermeable producing cells at the end of a production, and N1 is the initial number of impermeable producer cells prior to said production. It is specified that the first initial level (V1) is an initial ratio corresponding to a level of impermeability of 100%, where V1=100*N1/N1.

Le procédé de calibration comprend une étape de comparaison entre le niveau d’imperméabilité (Vt) en fin d’étape de production (E2), et un deuxième niveau d’imperméabilité (V2) dont la valeur est strictement inférieure au premier niveau (V1). Le deuxième niveau (V2) est spécifiquement choisi pour délimiter une plage de production de vésicules extracellulaires optimale en terme de rendement et où V2=100*N2/N1.The calibration method includes a comparison step between the level of impermeability (Vt) at the end of the production step (E2), and a second level of impermeability (V2) whose value is strictly lower than the first level (V1 ). The second level (V2) is specifically chosen to delimit an optimal extracellular vesicle production range in terms of yield and where V2=100*N2/N1.

En cas de détection que le niveau d’imperméabilité (Vt) obtenu en fin de l’étape de production (E2) diffère du niveau d’imperméabilité (V2) prédéterminé, qu’il soit supérieur ou inférieur, le procédé de calibration prévoit de répéter en boucle au moins les étapes de production de vésicules extracellulaires (E2) et de mesure d’imperméabilité (E3) avec un nouvel échantillon de cellules fraîches, c’est-à-dire n’ayant pas été soumises à une agitation de production, mais aussi l’étape (E1) si la détermination d’un niveau initial (V1) est une nouvelle fois nécessaire pour chaque production comme c’est le cas en . A chaque boucle de recherche, la valeur d’agitation (XCTL1) est modifiée à une nouvelle valeur d’agitation spécifique à chaque nouvelle production, jusqu’à la détection d’un niveau d’imperméabilité (Vt) environ égal au niveau (V2).In the event of detection that the impermeability level (Vt) obtained at the end of the production step (E2) differs from the predetermined impermeability level (V2), whether it is higher or lower, the calibration method provides for repeat in a loop at least the steps of production of extracellular vesicles (E2) and measurement of impermeability (E3) with a new sample of fresh cells, that is to say which have not been subjected to production agitation , but also step (E1) if the determination of an initial level (V1) is once again necessary for each production as is the case in . At each search loop, the agitation value (XCTL1) is modified to a new agitation value specific to each new production, until the detection of a level of impermeability (Vt) approximately equal to the level (V2 ).

Par exemple, selon la méthode de recherche dichotomique, à chaque boucle de recherche de la valeur d’agitation, si le ratio (RPI) est inférieur au niveau (V2), la valeur du niveau d’agitation (XCTL1) pour la production de vésicules extracellulaires de la boucle de recherche suivante est configurée à un niveau d’agitation inférieur. Si le ratio de perte d’imperméabilité (RPI) est supérieur au niveau (V2), le niveau d’agitation (XCTL1) pour la production de vésicules extracellulaires de la boucle de recherche suivante est augmenté. Le niveau d’agitation de la boucle suivante est choisi à une valeur intermédiaire, de préférence la valeur médiane de la plage de recherche de la boucle précédente. Les boucles de recherche sont répétées ainsi de suite jusqu’à ce que le niveau d’imperméabilité mesuré d’une étape de mesure (E3) soit environ égal au niveau d’imperméabilité (V2) prédéterminé qui est recherché.For example, according to the dichotomous search method, at each agitation value search loop, if the ratio (RPI) is lower than the level (V2), the agitation level value (XCTL1) for the production of extracellular vesicles of the next search loop is set to a lower agitation level. If the impermeability loss ratio (RPI) is higher than the level (V2), the agitation level (XCTL1) for extracellular vesicle production of the next search loop is increased. The agitation level of the following loop is chosen at an intermediate value, preferably the middle value of the search range of the previous loop. The search loops are repeated in this manner until the measured level of impermeability of a measurement step (E3) is approximately equal to the predetermined level of impermeability (V2) which is sought.

Enfin, la phase de recherche de la limite inférieure (Lim1) se termine en cas de détection, évènement illustré par la référence (CD1) en , que le niveau d’imperméabilité (Vt) obtenu en fin de l’étape de production (E2) est sensiblement égal au niveau d’imperméabilité (V2), c’est-à-dire avec une marge sur le ratio qui est dépendante de la marge d’erreur caractéristique du type de mesure réalisée telle que définie dans la présente demande. Dans ce cas, le procédé comporte l’enregistrement, dans une mémoire électronique du système fluidique ou la station de pilotage du système fluidique, d’une valeur du niveau d’agitation (XCTL1) qui a été configurée lors de l’étape de production (E2) de la dernière boucle de recherche. La limite inférieure (Lim1) de la plage d’agitation optimale est égale à la valeur du niveau d’agitation (XCTL1). On rappelle que la plage d’agitation (PA1) est spécifique au moins à un type cellulaire (CEL1) et à une durée de production donnée (T1).Finally, the search phase for the lower limit (Lim1) ends in the event of detection, an event illustrated by the reference (CD1) in , that the level of impermeability (Vt) obtained at the end of the production step (E2) is substantially equal to the level of impermeability (V2), that is to say with a margin on the ratio which is dependent the margin of error characteristic of the type of measurement carried out as defined in the present application. In this case, the method comprises the recording, in an electronic memory of the fluidic system or the control station of the fluidic system, of a value of the level of agitation (XCTL1) which was configured during the production step (E2) of the last search loop. The lower limit (Lim1) of the optimal agitation range is equal to the value of the agitation level (XCTL1). It is recalled that the range of agitation (PA1) is specific at least to one cell type (CEL1) and to a given production duration (T1).

Les figures 3A et 3B sont des graphiques représentant des valeurs du ratio de perte d’imperméabilité (Vt) en fin de production tracées en trait en pointillé continu, sur l’axe des ordonnées de gauche, en fonction de valeurs configurables du niveau d’agitation (XCTL) pour la production de vésicules extracellulaires, sur l’axe des abscisses. Dans cet exemple, le ratio de perte imperméabilité (Vt) est égal à Nn/N1. La quantité de vésicules extracellulaires (QEV) est tracée en trait en pointillé discontinu dont les valeurs sont représentées sur l’axe des ordonnées de droite. Il s’agit de la quantité de vésicules extracellulaires produite pour chaque production d’une durée (T1) en fonction de la valeur d’agitation (XCTL). La quantité de vésicule (QEV) est une variable de rendement exprimée en nombre de vésicules extracellulaires par nombre de cellules initiales imperméables.FIGS. 3A and 3B are graphs representing values of the loss of impermeability ratio (Vt) at the end of production plotted in a continuous dotted line, on the left ordinate axis, as a function of configurable values of the level of agitation (XCTL) for the production of extracellular vesicles, on the x-axis. In this example, the impermeability loss ratio (Vt) is equal to Nn/N1. The quantity of extracellular vesicles (QEV) is plotted in a broken dotted line, the values of which are represented on the right y-axis. It is the amount of extracellular vesicles produced for each production of a duration (T1) as a function of the agitation value (XCTL). The amount of vesicle (QEV) is a yield variable expressed as the number of extracellular vesicles per number of initial impermeable cells.

Dans une première variante de plage d’agitation optimale (PA1), illustrée par la , le niveau d’imperméabilité (V2) est un ratio de perte d’imperméabilité (RPI) dont la valeur est égale ou inférieure à 95%, et à titre d’exemple est égale à 95%. Alternativement, (V2) peut être égal soit à 90%, soit à 85%. Cette valeur de perte d’imperméabilité membranaire des cellules productrices marque la limite inférieure (Lim1) d’un domaine d’agitation pour lequel une fraction de cellules productrices perd son imperméabilité ou n’est plus prise en compte dans les mesures, par exemple parce qu’elles demeurent fixées à la paroi du réacteur, mais ce qui évite encore dans ce domaine précis la présence excessive de débris cellulaires rendant difficile une collecte des vésicules extracellulaires dans le milieu liquide. Cette valeur de ratio de perte d’imperméabilité marque le déclenchement d’un processus d’altération de la porosité membranaire d’une fraction des cellules productrices qui toutefois n’empêche pas la collecte des vésicules après production.In a first variant of optimum agitation range (PA1), illustrated by the , the impermeability level (V2) is an impermeability loss ratio (RPI) whose value is equal to or less than 95%, and by way of example is equal to 95%. Alternatively, (V2) can be equal to either 90% or 85%. This value of loss of membrane impermeability of the producing cells marks the lower limit (Lim1) of an agitation range for which a fraction of producing cells loses its impermeability or is no longer taken into account in the measurements, for example because that they remain attached to the wall of the reactor, but this again avoids in this specific area the excessive presence of cellular debris making it difficult to collect the extracellular vesicles in the liquid medium. This impermeability loss ratio value marks the triggering of a process of alteration of the membrane porosity of a fraction of the producing cells which, however, does not prevent the collection of the vesicles after production.

Le procédé de calibration prévoit ensuite, pour cette première variante de plage d’agitation, de rechercher la limite supérieure (Lim2) du domaine d’agitation correspondant à un niveau d’imperméabilité prédéterminé (V3) en fin de production de vésicules extracellulaires pouvant atteindre une valeur du ratio de perte d’imperméabilité d’environ 60% par exemple. Donc, le procédé prévoit en outre une deuxième phase de recherche de la limite supérieure (Lim2) exécutée par les étapes (E4), (E5) et (E6), puis finalement l’enregistrement (E7) des limites inférieure (Lim1) et supérieure (Lim2) de la plage d’agitation optimale (PA1).The calibration method then provides, for this first variant of agitation range, to seek the upper limit (Lim2) of the agitation range corresponding to a predetermined level of impermeability (V3) at the end of production of extracellular vesicles which can reach a value of the loss of impermeability ratio of approximately 60% for example. Therefore, the method further provides for a second phase of searching for the upper limit (Lim2) executed by the steps (E4), (E5) and (E6), then finally the recording (E7) of the lower limits (Lim1) and upper (Lim2) of the optimum stirring range (PA1).

Dans une deuxième variante de plage d’agitation optimale (PA1), illustrée par la , le niveau d’imperméabilité (V2) est un ratio de perte d’imperméabilité dont la valeur vise un domaine de perte supérieure, pour des valeurs du ratio (RPI) égale ou inférieure à 70%, et à titre d’exemple (V2) peut être égale soit à 70% comme représenté en , soit à 35%, soit éventuellement jusqu’à une valeur de 25%. Cette deuxième variante vise à délimiter la plage d’agitation optimale où on accepte une perte du nombre de cellules productrices supérieures pour obtenir une quantité supérieure de vésicules extracellulaires.In a second variant of optimal agitation range (PA1), illustrated by the , the impermeability level (V2) is an impermeability loss ratio whose value targets a higher loss range, for values of the ratio (RPI) equal to or less than 70%, and by way of example (V2 ) can be equal to either 70% as shown in , either at 35%, or possibly up to a value of 25%. This second variant aims to delimit the optimum range of agitation where a loss of the number of higher producing cells is accepted in order to obtain a higher quantity of extracellular vesicles.

Pour cette deuxième variante de plage d’agitation, le procédé de calibration prévoit ensuite de rechercher la limite supérieure (Lim2) du domaine d’agitation correspondant à un niveau d’imperméabilité prédéterminé (V3) en fin de production de vésicules extracellulaires pouvant atteindre une valeur de ratio de 5% par exemple, voire 0%. Donc, le procédé prévoit en outre une deuxième phase de recherche de la limite supérieure (Lim2) exécutée par les étapes (E4), (E5) et (E6), puis finalement l’enregistrement (E7) des limites inférieure et supérieure (Lim1) et (Lim2) de la plage d’agitation optimale.For this second variant of agitation range, the calibration method then provides for finding the upper limit (Lim2) of the agitation range corresponding to a predetermined level of impermeability (V3) at the end of the production of extracellular vesicles which can reach a ratio value of 5% for example, or even 0%. Therefore, the method further provides for a second phase of searching for the upper limit (Lim2) executed by the steps (E4), (E5) and (E6), then finally the recording (E7) of the lower and upper limits (Lim1 ) and (Lim2) of the optimal stirring range.

On décrit maintenant la deuxième phase de recherche de la limite supérieure (Lim2) de la plage d’agitation durant laquelle le procédé comprend les étapes (E4), (E5) et (E6) répétibles jusqu’à la détection (CD2) du niveau de perte d’imperméabilité recherché en fin d’une production. Les étapes (E4), (E5) et (E6) s’exécutent similairement aux étapes (E1), (E2) et (E3) respectivement à la différence que le niveau d’imperméabilité recherché est le niveau prédéterminé (V3) de valeur strictement inférieure au niveau (V2). Par ailleurs, identiquement à la première phase de recherche, la deuxième valeur d’agitation (XCTL2) de chaque production de vésicules extracellulaires (E5) peut être modifiée successivement dans la plage opérable du système fluidique conformément à une méthodologie de type dichotomie. L’homme du métier de par ses connaissances générales saura appliquer d’autres méthodologies de recherche de la valeur d’agitation afin de détecter le niveau de perte d’imperméabilité recherché en fin de production.We now describe the second phase of searching for the upper limit (Lim2) of the agitation range during which the method comprises the steps (E4), (E5) and (E6) repeatable until the detection (CD2) of the level of loss of impermeability sought at the end of a production. Steps (E4), (E5) and (E6) are executed similarly to steps (E1), (E2) and (E3) respectively except that the level of impermeability sought is the predetermined level (V3) of value strictly below the level (V2). Moreover, identically to the first phase of research, the second agitation value (XCTL2) of each production of extracellular vesicles (E5) can be modified successively within the operable range of the fluidic system according to a dichotomy type methodology. Those skilled in the art, through their general knowledge, will be able to apply other methodologies for researching the agitation value in order to detect the level of loss of impermeability sought at the end of production.

Etape E4 :Step E4: Détermination d’un premier niveau d’imperméabilité initial de référence avant une production de vésicules extracellulaires (EV)Determination of a first level of initial impermeability before production of extracellular vesicles (EV)

Le procédé de calibration comporte l’étape (E4) de détermination du niveau initial d’imperméabilité d’une nouvelle culture de cellules productrices. Cette étape s’exécute identiquement à l’étape (E1). Elle est réalisée sur un milieu liquide de cellules productrices fraîches pour déterminer un nombre initial toujours référencé (N1) de cellules imperméables préalablement à une production de vésicules extracellulaires.The calibration method includes the step (E4) of determining the initial level of impermeability of a new culture of producer cells. This step is executed identically to step (E1). It is carried out on a liquid medium of fresh producer cells to determine an initial number, always referenced (N1), of impermeable cells prior to the production of extracellular vesicles.

Etape EStep E 5 :5: Production PR2 de vésicules extracellulaires d’une durée T2PR2 production of extracellular vesicles with a duration T2

Ensuite, le procédé de calibration comporte à partir du même milieu liquide de cellules productrice pour lequel on a déterminé le niveau d’imperméabilité initial (V1), le pilotage (E5) d’une production de vésicules extracellulaires configurée à un deuxième niveau d’agitation (XCTL2) dont la valeur est supérieure à la valeur d’agitation (XCTL1), et à une durée (T2), de préférence égale à la durée (T1). Le niveau d’agitation (XCTL2) est supérieur car cette phase de recherche consiste à obtenir en fin de production un niveau d’imperméabilité inférieur (V3) par rapport au niveau (V2). Selon le procédé de calibration, la valeur d’agitation (XCTL2) d’une production (E5) reste constante durant toute la durée de production. La perte d’imperméabilité étant un processus essentiellement irréversible, si un niveau d’imperméabilité obtenu est proche de zéro alors la valeur à retenir pour le niveau d’agitation selon la présente invention est la plus faible valeur d’agitation (XCTL) pour laquelle on obtient un niveau d’imperméabilité proche de zéro.Next, the calibration method comprises, using the same liquid medium of producing cells for which the initial level of impermeability (V1) has been determined, the control (E5) of a production of extracellular vesicles configured at a second level of agitation (XCTL2) whose value is greater than the agitation value (XCTL1), and over a duration (T2), preferably equal to the duration (T1). The level of agitation (XCTL2) is higher because this research phase consists in obtaining, at the end of production, a lower level of impermeability (V3) compared to the level (V2). According to the calibration process, the agitation value (XCTL2) of a production (E5) remains constant throughout the production period. The loss of impermeability being an essentially irreversible process, if an impermeability level obtained is close to zero then the value to be retained for the level of agitation according to the present invention is the lowest agitation value (XCTL) for which we obtain a level of impermeability close to zero.

Selon la variante de méthodologie de recherche par dichotomie, la valeur d’agitation (XCTL2) est choisie à la valeur d’agitation maximale opérable par le système fluidique. Ainsi, pour cette deuxième phase de recherche, une première plage de recherche de valeur d’agitation est alors définie par la valeur (XCTL1) et la borne maximale opérable par le système fluidique.According to the dichotomy search methodology variant, the agitation value (XCTL2) is chosen at the maximum agitation value operable by the fluidic system. Thus, for this second search phase, a first agitation value search range is then defined by the value (XCTL1) and the maximum limit operable by the fluidic system.

La durée prédéterminée (T2) est par exemple comprise entre 20 minutes et 6 heures, encore plus préférentiellement d’environ 1 heure à environ 6 heures, encore plus préférentiellement environ 2 heures à environ 3 heures, ou bien encore plus préférentiellement pour être égale à environ 2 heures ou alternativement environ 3 heures ou alternativement environ 4 heures. Comme cela est bien connu de l’homme du métier, certains types cellulaires sont plus ou moins sensibles à l’action des contraintes fluidiques. On envisage donc que la durée (T2) est fonction du type cellulaire.The predetermined duration (T2) is for example between 20 minutes and 6 hours, even more preferentially from approximately 1 hour to approximately 6 hours, even more preferentially approximately 2 hours to approximately 3 hours, or even more preferentially to be equal to about 2 hours or alternatively about 3 hours or alternatively about 4 hours. As is well known to those skilled in the art, certain cell types are more or less sensitive to the action of fluidic stresses. It is therefore considered that the duration (T2) is a function of the cell type.

Etape EStep E 6 :6: Mesure du niveau d’imperméabilitéMeasurement of the level of impermeability

De nouveau, à la suite de la production de vésicules extracellulaires, le procédé de calibration comporte une mesure (E6) d’imperméabilité (Vt) des cellules de cette dernière production (E5). La mesure d’imperméabilité (E6) est exécutée de manière continue en cours de la production, ou uniquement en fin de la production lorsque la durée (T2) est écoulée.Again, following the production of extracellular vesicles, the calibration process includes a measurement (E6) of the impermeability (Vt) of the cells of this latter production (E5). The impermeability measurement (E6) is carried out continuously during production, or only at the end of production when the duration (T2) has elapsed.

Selon l’invention, chaque mesure d’imperméabilité (E6) d’une production de vésicules extracellulaires consiste à calculer un niveau d’imperméabilité (Vt) égal à un ratio de perte d’imperméabilité (RPI) dépendant du nombre de cellules productrices imperméables de chaque dite production (E5) par rapport au nombre initial de cellules imperméables (N1) correspondant aux conditions préalables à ladite production (E5).According to the invention, each measurement of impermeability (E6) of a production of extracellular vesicles consists in calculating a level of impermeability (Vt) equal to an impermeability loss ratio (RPI) depending on the number of impermeable producer cells of each said production (E5) with respect to the initial number of impermeable cells (N1) corresponding to the conditions prior to said production (E5).

Le procédé de calibration comprend une étape de comparaison entre le niveau d’imperméabilité (Vt) en fin d’étape de production (E5), et le troisième niveau d’imperméabilité (V3) dont la valeur est strictement inférieure au deuxième niveau (V2). Le troisième niveau (V3) est spécifiquement choisi pour délimiter la borne supérieure de la plage de production de vésicules extracellulaires optimale en terme de rendement et où V3=100*N3/N1.The calibration method includes a comparison step between the level of impermeability (Vt) at the end of the production step (E5), and the third level of impermeability (V3) whose value is strictly lower than the second level (V2 ). The third level (V3) is specifically chosen to delimit the upper limit of the range of production of optimal extracellular vesicles in terms of yield and where V3=100*N3/N1.

En cas de détection que le niveau d’imperméabilité (Vt) obtenu en fin de l’étape de production (E5) diffère du niveau d’imperméabilité (V3) prédéterminé, qu’il soit supérieur ou inférieur, le procédé de calibration prévoit de répéter en boucle au moins les étapes de production de vésicules extracellulaires (E5) et de mesure d’imperméabilité (E6), mais aussi l’étape (E4) si la détermination d’un niveau initial (V1) est une nouvelle fois nécessaire pour chaque production, avec de nouvelles valeurs d’agitation spécifiques à chaque production, jusqu’à la détection d’un niveau d’imperméabilité (Vt) environ égal au niveau (V3).If it is detected that the impermeability level (Vt) obtained at the end of the production step (E5) differs from the predetermined impermeability level (V3), whether it is higher or lower, the calibration method provides for repeating in a loop at least the steps of production of extracellular vesicles (E5) and measurement of impermeability (E6), but also step (E4) if the determination of an initial level (V1) is once again necessary to each production, with new agitation values specific to each production, until the detection of a level of impermeability (Vt) approximately equal to the level (V3).

Par exemple, selon la méthode de recherche dichotomique, à chaque boucle de recherche de la valeur d’agitation, si le ratio (RPI) est inférieur au niveau (V3), la valeur du niveau d’agitation (XCTL2) pour la production de vésicules extracellulaires de la boucle de recherche suivante est configurée à un niveau d’agitation inférieur. Si le ratio (RPI) est supérieur au niveau (V3), le niveau d’agitation (XCTL2) pour la production de vésicules extracellulaires de la boucle de recherche suivante est augmenté. Le niveau d’agitation de la boucle suivante est choisi à une valeur intermédiaire, de préférence la valeur médiane de la plage de recherche de la boucle précédente. Les boucles de recherche sont répétées ainsi de suite jusqu’à ce que le niveau d’imperméabilité mesuré d’une étape de mesure (E6) soit environ égal au niveau d’imperméabilité (V3) prédéterminé qui est recherché.For example, according to the dichotomous search method, at each agitation value search loop, if the ratio (RPI) is lower than the level (V3), the agitation level value (XCTL2) for the production of extracellular vesicles of the next search loop is set to a lower agitation level. If the ratio (RPI) is higher than the level (V3), the level of agitation (XCTL2) for the production of extracellular vesicles of the next search loop is increased. The agitation level of the following loop is chosen at an intermediate value, preferably the middle value of the search range of the previous loop. The search loops are repeated in this manner until the measured level of impermeability of a measurement step (E6) is approximately equal to the predetermined level of impermeability (V3) which is sought.

Enfin, la phase de recherche de la limite supérieure (Lim2) se termine en cas de détection, évènement illustré par la référence (CD2) en , que le niveau d’imperméabilité (Vt) obtenu en fin de l’étape de production (E6) est sensiblement égal au niveau d’imperméabilité (V3), c’est-à-dire avec une marge sur le ratio de dépendante de la marge d’erreur caractéristique du type de mesure réalisée telle que définie dans la présente demande, ladite marge d’erreur étant typiquement comprise entre 0% et 35%, de préférence entre 5% et 30%. Pour la première variante de plage d’agitation optimale (PA1), illustrée par la , le niveau d’imperméabilité (V3) est un ratio de perte d’imperméabilité dont la valeur est égale à 60%, soit à 65%, soit à 70%. Cette valeur associée à la limite supérieure d’agitation empêche une trop forte présence de débris cellulaires et contaminants dans le milieu liquide.Finally, the search phase for the upper limit (Lim2) ends in the event of detection, an event illustrated by the reference (CD2) in , that the level of impermeability (Vt) obtained at the end of the production step (E6) is substantially equal to the level of impermeability (V3), that is to say with a margin on the ratio dependent on the margin of error characteristic of the type of measurement carried out as defined in the present application, said margin of error typically being between 0% and 35%, preferably between 5% and 30%. For the first optimal stirring range variant (PA1), illustrated by the , the level of impermeability (V3) is a ratio of loss of impermeability whose value is equal to 60%, or 65%, or 70%. This value associated with the upper agitation limit prevents excessive presence of cellular debris and contaminants in the liquid medium.

Pour la deuxième variante de plage d’agitation optimale (PA1), illustrée par la , le niveau d’imperméabilité (V3) est un ratio de perte d’imperméabilité dont la valeur est égale soit à 0%, soit de préférence à 5%. Cette dernière valeur indique la fin de la zone ayant le rendement optimal. Cette valeur augmente la présence de débris cellulaires et contaminants dans le milieu liquide mais permet d’obtenir des rendements de production supérieurs et garde cependant un intérêt d’utilisation pour certains usages malgré une plus forte présence de contaminants.For the second optimal stirring range variant (PA1), illustrated by the , the impermeability level (V3) is an impermeability loss ratio whose value is equal either to 0%, or preferably to 5%. This last value indicates the end of the zone with the optimal yield. This value increases the presence of cellular debris and contaminants in the liquid medium but makes it possible to obtain higher production yields and nevertheless retains an advantage of use for certain uses despite a greater presence of contaminants.

Etape EStep E 7 :7: Enregistrement plage optimale d’agitationOptimum shaking range recording

Ensuite, le procédé de calibration comporte l’étape (E7) d’enregistrement, dans une mémoire électronique du système fluidique ou la station de pilotage du système fluidique, de la valeur du niveau d’agitation (XCTL1) qui a été configurée lors de l’étape de production (E2) qui a permis d’atteindre le niveau prédéterminé (V2) en fin de production de vésicules, ainsi que la valeur du niveau d’agitation (XCTL2) qui a été configurée lors de l’étape de production (E5) qui a permis d’atteindre le niveau prédéterminé (V3) en fin de production de vésicules. La limite inférieure (Lim1) de la plage d’agitation optimale (PA1) est égale à la valeur d’agitation (XCTL1) et la limite supérieure (Lim2) est égale à la valeur d’agitation (XCTL2). On rappelle que la plage d’agitation (PA1) est spécifique au moins à un type cellulaire (CEL1) et à la durée de production choisie pour (T1) et (T2) des phases de production respective (E2), (E5). Ces données sont enregistrées dans un fichier de configuration du système fluidique.Then, the calibration method includes the step (E7) of recording, in an electronic memory of the fluidic system or the control station of the fluidic system, the value of the level of agitation (XCTL1) which was configured during the production step (E2) which made it possible to reach the predetermined level (V2) at the end of vesicle production, as well as the value of the agitation level (XCTL2) which was configured during the production step (E5) which made it possible to reach the predetermined level (V3) at the end of vesicle production. The lower limit (Lim1) of the optimal stirring range (PA1) is equal to the stirring value (XCTL1) and the upper limit (Lim2) is equal to the stirring value (XCTL2). It is recalled that the stirring range (PA1) is specific to at least one cell type (CEL1) and to the production duration chosen for (T1) and (T2) of the respective production phases (E2), (E5). This data is saved in a fluidics system configuration file.

Finalement, pour la première variante de plage d’agitation optimale (PA1) décrite en , le deuxième niveau d’imperméabilité (V2) et le troisième niveau d’imperméabilité (V3) délimitent une plage d’imperméabilité comprise entre 95% et 60% du ratio de perte d’imperméabilité. Alternativement, la plage d’agitation (PA1) est comprise entre 90% et 65% de ratio de perte d’imperméabilité, de préférence comprise entre 85% et 70%, avec une marge approximative dépendante de la marge d’erreur caractéristique du type de mesure réalisée telle que définie dans la présente demande.Finally, for the first optimal stirring range variant (PA1) described in , the second level of impermeability (V2) and the third level of impermeability (V3) define a range of impermeability between 95% and 60% of the impermeability loss ratio. Alternatively, the agitation range (PA1) is between 90% and 65% impermeability loss ratio, preferably between 85% and 70%, with an approximate margin depending on the margin of error characteristic of the type of measurement carried out as defined in the present application.

Pour ce domaine d’agitation les cellules productrices commencent à perdre leur fonction de sélection membranaire tout en n’étant pas totalement endommagées, ce qui évite encore dans ce domaine précis la présence d’un grand nombre de débris cellulaires et/ou de contaminants rendant difficile la tâche d’une collecte des vésicules extracellulaires dans le milieu liquide et/ou de leur purification. Cette plage de perte d’imperméabilité marque le déclenchement d’un processus d’altération rapide des cellules productrices identifié par une baisse du nombre de cellules productrices imperméable par rapport au nombre calculé dans les conditions initiales à la production. De plus, comme cela est illustré par la , les mesures de concentrations des vésicules extracellulaires (QEV) montrent que le rendement de production est particulièrement élevé.For this domain of agitation, the producing cells begin to lose their function of membrane selection while not being totally damaged, which again avoids in this specific domain the presence of a large number of cellular debris and/or contaminants making difficult the task of collecting extracellular vesicles in the liquid medium and/or purifying them. This range of loss of impermeability marks the triggering of a process of rapid alteration of the producer cells identified by a drop in the number of impermeable producer cells compared to the number calculated under the initial conditions for production. Moreover, as illustrated by the , measurements of extracellular vesicle (QEV) concentrations show that the production yield is particularly high.

Dans la deuxième variante de plage d’agitation optimale (PA1) décrite en , le deuxième niveau d’imperméabilité (V2) et le troisième niveau d’imperméabilité (V3) délimitent une plage d’imperméabilité comprise entre 70% et 0% du ratio de perte d’imperméabilité. Alternativement, la plage d’imperméabilité est comprise entre 70% et 5%, 50% et 5%, 35% et 0%, de préférence comprise entre 25% et 5%, ou bien encore entre 15% et 5%, avec une marge approximative de quelques pourcents.In the second optimal stirring range variant (PA1) described in , the second level of impermeability (V2) and the third level of impermeability (V3) define a range of impermeability between 70% and 0% of the impermeability loss ratio. Alternatively, the impermeability range is between 70% and 5%, 50% and 5%, 35% and 0%, preferably between 25% and 5%, or even between 15% and 5%, with a approximate margin of a few percent.

Pour ces domaines de perte d’imperméabilité entre 70% et 5%, les rendements de productions de vésicules extracellulaires (QEV) sont maximaux comme cela est illustré par la . L’altération significative de la porosité membranaire peut entrainer la présence des protéines intracellulaires normalement maintenues captives dans les cellules productrices. Ces protéines vont se mélanger aux vésicules extracellulaires produites dans le liquide qui contient les cellules productrices. Cependant, pour ce domaine le taux d’impureté du milieu liquide peut être réduit par une méthode adaptée. On n’envisage que ce taux d’impureté reste acceptable et n’altère peu ou pas les effets thérapeutiques dans certains usages des vésicules extracellulaires. Au-delà de cette zone, les niveaux d’agitation trop élevé provoquent des contraintes fluidiques destructives des cellules productrices réduisant les rendements de production de vésicules extracellulaires (EV).For these areas of loss of impermeability between 70% and 5%, the production yields of extracellular vesicles (QEV) are maximal as illustrated by the . The significant alteration of membrane porosity can lead to the presence of intracellular proteins normally held captive in producing cells. These proteins will mix with the extracellular vesicles produced in the fluid that contains the producing cells. However, for this area the level of impurity of the liquid medium can be reduced by a suitable method. It is only envisaged that this level of impurity remains acceptable and alters little or not at all the therapeutic effects in certain uses of extracellular vesicles. Beyond this zone, too high levels of agitation cause destructive fluidic stresses of the producing cells, reducing the production yields of extracellular vesicles (EV).

Variantes du procédé de calibrationVariants of the calibration process

Le procédé de calibration selon l’invention permet d’obtenir une plage d’agitation optimale spécifique à chaque type cellulaire et à chaque durée de production. Les durées de chaque production des étapes (E2) et (E5) du procédé de calibration sont égales ou cours d’un même processus de calibration. Toutefois, on n’écarte pas la possibilité de rechercher plusieurs plages d’agitation optimales pour des valeurs de durée de production différentes. On a observé des niveaux d’agitation optimaux plus faibles pour des durées de production plus longues.The calibration method according to the invention makes it possible to obtain an optimal stirring range specific to each cell type and to each production duration. The durations of each production of steps (E2) and (E5) of the calibration process are equal or during the same calibration process. However, the possibility of seeking several optimal agitation ranges for different production time values is not ruled out. Lower optimal agitation levels were observed for longer production times.

De même, le niveau d’agitation (XCTL1) et (XCTL2) de chaque production (E2) et (E5) est pilotée à une valeur constante durant toute la durée de la production respective.Similarly, the agitation level (XCTL1) and (XCTL2) of each production (E2) and (E5) is controlled at a constant value throughout the duration of the respective production.

Dans une variante, les mesures d’imperméabilité (E3) et (E6) sont exécutées uniquement une fois que les étapes de production (E2) et (E5) sont terminées respectivement. Dans une autre variante, les mesures (E3) et (E6) sont opérées de manière continue durant les étapes de productions (E2) et (E5) respectivement.Alternatively, the impermeability measurements (E3) and (E6) are performed only once the production steps (E2) and (E5) are completed respectively. In another variant, the measurements (E3) and (E6) are performed continuously during the production steps (E2) and (E5) respectively.

Par ailleurs, la décrit un procédé de calibration dans lequel la limite inférieure (Lim1) est recherchée par les étapes (E1), (E2) et (E3) préalablement à la recherche de la limite supérieure (Lim2) exécutée par les étapes (E4), (E5) et (E6) du procédé de calibration. On n’écarte pas la variante du procédé où la limite supérieure (Lim2) est recherchée avant la limite inférieure (Lim1), ou bien simultanément.Furthermore, the describes a calibration method in which the lower limit (Lim1) is sought by the steps (E1), (E2) and (E3) prior to the search for the upper limit (Lim2) carried out by the steps (E4), (E5 ) and (E6) of the calibration method. The variant of the method where the upper limit (Lim2) is sought before the lower limit (Lim1), or else simultaneously, is not ruled out.

Le procédé de calibration peut comporter une boucle de recherche (E2), (E3), ou plusieurs boucles de recherche (E2), (E3) avant de trouver la valeur (XCTL1) pour laquelle le niveau d’imperméabilité (Vt) est égal à (V2). De même, le procédé de calibration peut comporter une boucle de recherche (E5), (E6) ou plusieurs boucles de recherche avant de trouver la valeur (XCTL2) pour laquelle le niveau d’imperméabilité (Vt) est égal à (V3).The calibration process can comprise a search loop (E2), (E3), or several search loops (E2), (E3) before finding the value (XCTL1) for which the level of impermeability (Vt) is equal at (V2). Similarly, the calibration process can include a search loop (E5), (E6) or several search loops before finding the value (XCTL2) for which the level of impermeability (Vt) is equal to (V3).

En , on a décrit un mode de recherche des limites inférieure et supérieure par une approche de type dichotomie. D’autres modes de recherche sont applicables par l’homme du métier.In , we have described a mode of research of the lower and upper limits by a dichotomy type approach. Other search modes are applicable by those skilled in the art.

RR eprésentation du système fluidique et les moyens de configurations et pilotage de la productionpresentation of the fluidic system and the means of configuration and control of production

On décrit maintenant un système et procédé de production ex vivo de vésicules extracellulaires au moyen d’un système fluidique de production de vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices (6). Un tel système fluidique (1) a déjà été décrit en et préférentiellement le système est spécialement configuré par des paramètres de production obtenus par le procédé de calibration selon l’invention pour exécuter le procédé de production de vésicules extracellulaires.We now describe a system and method for the ex vivo production of extracellular vesicles using a fluidic system for producing extracellular vesicles from producer cells (6). Such a fluidic system (1) has already been described in and preferably the system is specially configured by production parameters obtained by the calibration method according to the invention to carry out the method for producing extracellular vesicles.

En , en plus du système fluidique (1) représenté cette fois brièvement, on décrit les moyens de pilotage (20) dudit système (1) permettant une production optimale à grande échelle. Ces moyens de pilotage (20) comprennent des moyens de pilotage (22) d’une production en fonction de paramètres de configuration comprenant au moins un niveau d’agitation (XCTL) et une durée de production (T), des moyens de mesure (23) du niveau d’imperméabilité cellulaire (Vt) des cellules productrices en cours de production ou après une production, et préférentiellement des moyens de configuration (21) d’une production de vésicules extracellulaires enregistrant une ou plusieurs configurations de production prédéterminées (PA1), (PA2) et (PA3), où chaque configuration de production est définie par une plage d’agitation optimale et une durée prédéterminée. Chaque configuration de production est spécifique à une durée de production et à un type de cellules productrices.In , in addition to the fluidic system (1) represented this time briefly, the control means (20) of said system (1) are described, allowing optimal large-scale production. These piloting means (20) comprise piloting means (22) of a production according to configuration parameters comprising at least one level of agitation (XCTL) and a production duration (T), measurement means ( 23) the level of cellular impermeability (Vt) of the producing cells during production or after production, and preferably means for configuring (21) a production of extracellular vesicles recording one or more predetermined production configurations (PA1) , (PA2) and (PA3), where each production configuration is defined by an optimal agitation range and a predetermined duration. Each production configuration is specific to a production duration and to a type of producer cells.

Les moyens de pilotage (20) sont configurés pour sélectionner la valeur d’agitation d’une production comprise dans une desdites plages d’agitation pour exécuter une production de vésicules extracellulaires.The control means (20) are configured to select the agitation value of a production included in one of said agitation ranges to execute a production of extracellular vesicles.

Plus précisément, les moyens de configuration (21) peuvent être des fichiers de configuration enregistrés en mémoire d’un programme de production logiciel et les moyens de pilotage (22) peuvent comprendre un programme de pilotage, automatique ou manuel, des paramètres de configuration du niveau d’agitation (XCTL) et de durée de production (T) et de la mesure de niveau d’imperméabilité cellulaire (Vt) afin de contrôler le niveau d’imperméabilité des cellules productrices en fin de production, ainsi que la concentration des vésicules extracellulaires, conformément par exemple aux techniques décrites précédemment dans la description.More precisely, the configuration means (21) can be configuration files saved in the memory of a software production program and the control means (22) can comprise a control program, automatic or manual, of the configuration parameters of the level of agitation (XCTL) and duration of production (T) and measurement of the level of cell impermeability (Vt) in order to control the level of impermeability of the producing cells at the end of production, as well as the concentration of the vesicles extracellular, in accordance for example with the techniques described previously in the description.

Par ailleurs, les moyens de configuration (21) sont spécifiquement prévus pour exécuter le procédé de calibration selon l’invention au moyen d’un programme de calibration logiciel enregistré en mémoire. Préférentiellement, chaque configuration de production prédéterminée (PA1), (PA2), (PA3) a été obtenue par le procédé de calibration selon l’invention.Furthermore, the configuration means (21) are specifically provided for executing the calibration method according to the invention by means of a software calibration program stored in memory. Preferably, each predetermined production configuration (PA1), (PA2), (PA3) has been obtained by the calibration method according to the invention.

Conformément à l’invention, les moyens de mesure (23) du niveau d’imperméabilité cellulaire (Vt) sont adaptés pour calculer un ratio de perte d’imperméabilité dépendant d’un nombre de cellules imperméables de ladite production de vésicules extracellulaires par rapport au nombre correspondant aux conditions préalables à ladite production. De cette manière, le système (1) est spécifiquement configuré pour détecter une baisse du nombre de cellules productrices et le déclenchement d’une phase d’altération de la fonction de sélection membranaire. Cette phase est particulièrement intéressante car elle indique une zone précise de rendement élevé pour la production de vésicules extracellulaires.In accordance with the invention, the means (23) for measuring the level of cellular impermeability (Vt) are suitable for calculating a ratio of loss of impermeability depending on a number of impermeable cells of said production of extracellular vesicles with respect to the number corresponding to the prerequisites for said production. In this way, the system (1) is specifically configured to detect a drop in the number of producer cells and the triggering of a phase of impaired membrane selection function. This phase is particularly interesting because it indicates a precise zone of high yield for the production of extracellular vesicles.

En outre, conformément à l’invention les moyens de pilotage (22) sont configurés lors d’une production de vésicules extracellulaires à une valeur d’agitation prédéterminée (XCTL) de manière que le niveau d’imperméabilité (Vt) en fin de ladite production est inférieur ou égal à un deuxième niveau d’imperméabilité prédéterminé (V2) qui est au moins inférieur au premier niveau d’imperméabilité initial (V1) préalable à ladite production, ledit premier niveau (V1) étant dépendant d’un nombre initial (N1) de cellules productrices préalable à ladite production de vésicules extracellulaires (EV). Le pilotage de fin de production en fonction du deuxième niveau (V2) correspondant à un ratio de perte d’imperméabilité prédéterminé selon l’invention marque le début d’une zone de production en rendement élevé.Furthermore, in accordance with the invention, the control means (22) are configured during production of extracellular vesicles at a predetermined agitation value (XCTL) so that the level of impermeability (Vt) at the end of said production is less than or equal to a second predetermined level of impermeability (V2) which is at least less than the first initial level of impermeability (V1) prior to said production, said first level (V1) being dependent on an initial number ( N1) of producer cells prior to said production of extracellular vesicles (EV). The end of production control according to the second level (V2) corresponding to a predetermined impermeability loss ratio according to the invention marks the start of a high-yield production zone.

Le système fluidique de production prévoit au moins deux modes de production. Dans un premier mode, la durée de production est égale à la durée prédéterminée avant la production. Cette durée est enregistrée en configuration de production prédéterminée du système, par exemple par les configurations (PA1), (PA2), et (PA3). La durée de production peut être comprise entre des valeurs d’environ 20 minutes à environ 6 heures, encore plus préférentiellement d’environ 1 heure à environ 6 heures, encore plus préférentiellement environ 2 heures à environ 3 heures, ou bien encore plus préférentiellement être égale à environ 2 heures ou alternativement environ 3 heures ou alternativement environ 4 heures.The production fluidic system provides at least two production modes. In a first mode, the production duration is equal to the predetermined duration before production. This duration is recorded in the predetermined production configuration of the system, for example by the configurations (PA1), (PA2), and (PA3). The production time can be between values of about 20 minutes to about 6 hours, even more preferably from about 1 hour to about 6 hours, even more preferably about 2 hours to about 3 hours, or even more preferably be equal to approximately 2 hours or alternatively approximately 3 hours or alternatively approximately 4 hours.

Dans un deuxième mode, la durée de production est finalisée lorsque le niveau d’imperméabilité (Vt) mesuré est compris dans une plage d’imperméabilité délimitée par le deuxième niveau d’imperméabilité (V2), et de préférence à la fois par le deuxième et le troisième niveau d’imperméabilité (V2) et (V3). Selon ce deuxième mode, la durée de production peut être préconfigurée sans nécessairement conditionner strictement la fin de production afin de laisser une marge opérative de production prenant en compte les aléas des conditions biologiques de production. La durée de production est par exemple encadrée par des bornes autour de cette durée préconfigurée. Lorsque le niveau d’imperméabilité (Vt) mesuré de manière continue selon un rythme d’échantillonnage sur le système fluidique, les moyens de pilotage (22) sont adaptés pour raccourcir la durée de production si le niveau d’imperméabilité (Vt) est atteint avant la durée préconfigurée, mais aussi pour prolonger la durée de production jusqu’à ce que le niveau d’imperméabilité (Vt) atteigne une valeur comprise dans la plage d’imperméabilité optimale. Dans les deux cas, la durée de production sera comprise entre les bornes autour de la durée préconfigurée.In a second mode, the production time is finalized when the level of impermeability (Vt) measured is included in a range of impermeability delimited by the second level of impermeability (V2), and preferably both by the second and the third level of impermeability (V2) and (V3). According to this second mode, the duration of production can be preconfigured without necessarily strictly conditioning the end of production in order to leave an operating margin of production taking into account the vagaries of the biological conditions of production. The production duration is for example framed by limits around this preconfigured duration. When the level of impermeability (Vt) measured continuously according to a sampling rate on the fluidic system, the control means (22) are adapted to shorten the production time if the level of impermeability (Vt) is reached before the preconfigured time, but also to extend the production time until the level of impermeability (Vt) reaches a value within the range of optimal impermeability. In both cases, the production duration will be between the limits around the preconfigured duration.

Le niveau d’imperméabilité (V3) a pour avantage de limiter les débris cellulaires en fin de production et également de limiter la quantité d’impuretés en fin de production. Cependant, on n’écarte pas la possibilité d’un usage thérapeutique des vésicules extracellulaires même en présence d’impuretés et de petits débris cellulaires ce qui permet d’opérer une production à un ratio de perte d’imperméabilité égal à environ 5%, voire même 0%. On envisage également au cours du procédé de production la mise en œuvre d’une ou plusieurs techniques de séparation par clarification des débris cellulaires et des vésicules permettant la collecte des vésicules extracellulaires uniquement et des impuretés éventuelles.The impermeability level (V3) has the advantage of limiting cellular debris at the end of production and also of limiting the quantity of impurities at the end of production. However, the possibility of a therapeutic use of extracellular vesicles is not ruled out even in the presence of impurities and small cellular debris, which makes it possible to operate production at a loss of impermeability ratio equal to approximately 5%, or even 0%. It is also envisaged during the production process the implementation of one or more techniques of separation by clarification of the cellular debris and the vesicles allowing the collection of the extracellular vesicles only and of the possible impurities.

Cette étape de clarification, consiste à retirer les cellules, les débris, et de façon générale on cherche à éliminer tout ce qui est de taille caractéristique plus importante que typiquement 0,5 à 1 micromètre. On sait en effet que les vésicules que l'on cherche à obtenir ont des tailles caractéristiques dans la gamme 10nm à 500nm, plus préférentiellement dans la gamme 20nm à 300nm.This clarification step consists in removing the cells, the debris, and in general we seek to eliminate anything that is of a characteristic size larger than typically 0.5 to 1 micrometer. It is known in fact that the vesicles which it is sought to obtain have characteristic sizes in the range 10 nm to 500 nm, more preferably in the range 20 nm to 300 nm.

A partir d’un liquide clarifié contenant des vésicules, l’homme de l’art peut éventuellement souhaiter procéder à une ou plusieurs étapes de purification, avec très généralement la limitation que plus on cherche à purifier, plus le rendement baisse et/ou les vésicules elles-mêmes peuvent éventuellement être altérées lors du/des processus de purification.From a clarified liquid containing vesicles, those skilled in the art may wish to carry out one or more purification steps, very generally with the limitation that the more one seeks to purify, the lower the yield and/or the The vesicles themselves may possibly be altered during the purification process(es).

Selon un mode de réalisation particulier, une ou plusieurs étapes d’élimination partielle des impuretés résiduelles peut être réalisée en fin du procédé de production.According to a particular embodiment, one or more stages of partial elimination of residual impurities can be carried out at the end of the production process.

Le système fluidique de production de vésicules extracellulaires est spécifiquement configuré conformément au protocole de calibration selon l’invention. Selon un premier mode de production, le premier niveau (V1) est un ratio initial correspondant à un niveau d’imperméabilité à 100% et le niveau d’imperméabilité (Vt) en fin de ladite production est compris entre 95% et 60% de ratio de perte d’imperméabilité, ou compris entre 90% et 65%, de préférence compris entre 85% et 70%. Ce mode de production est avantageux car cette plage de perte d’imperméabilité marque le déclenchement d’un processus d’altération rapide des cellules productrices identifié par une baisse du nombre de cellules productrices imperméable par rapport au nombre calculé dans les conditions initiales à la production. De plus, les mesures de concentrations des vésicules extracellulaires (QEV) ont montré que le rendement de production est élevé spécifiquement dans cette zone.The fluidic system for producing extracellular vesicles is specifically configured in accordance with the calibration protocol according to the invention. According to a first mode of production, the first level (V1) is an initial ratio corresponding to a level of impermeability at 100% and the level of impermeability (Vt) at the end of said production is between 95% and 60% of impermeability loss ratio, or between 90% and 65%, preferably between 85% and 70%. This mode of production is advantageous because this range of loss of impermeability marks the triggering of a process of rapid alteration of the producing cells identified by a drop in the number of impermeable producing cells compared to the number calculated under the initial conditions for production. . In addition, measurements of extracellular vesicle (EQV) concentrations showed that the production yield is high specifically in this area.

Selon un deuxième mode de production, le premier niveau (V1) est un ratio initial correspondant à un niveau d’imperméabilité à 100% et dans lequel le niveau d’imperméabilité (Vt) en fin de ladite production est compris entre 70% et 0% du ratio de perte d’imperméabilité, entre 70% et 5%, entre 35% et 0%, entre 25% et 5%, ou bien encore entre 15% et 5%. Ce deuxième mode de production permet d’atteindre un rendement supérieur par rapport au premier mode de production. Bien que l’altération significative de la porosité membranaire puisse entrainer la présence des protéines intracellulaires normalement maintenues captives dans les cellules productrices, ce deuxième mode reste d’intérêt. En effet, pour ce domaine le taux d’impureté du milieu liquide peut être réduit par une méthode adaptée. On n’envisage que ce taux d’impureté reste acceptable et n’altère peu ou pas les effets thérapeutiques dans certains usages prévus des vésicules extracellulaires.According to a second mode of production, the first level (V1) is an initial ratio corresponding to a level of impermeability at 100% and in which the level of impermeability (Vt) at the end of said production is between 70% and 0 % of the loss of impermeability ratio, between 70% and 5%, between 35% and 0%, between 25% and 5%, or even between 15% and 5%. This second mode of production makes it possible to achieve a higher yield compared to the first mode of production. Although the significant alteration of membrane porosity can lead to the presence of intracellular proteins normally held captive in producing cells, this second mode remains of interest. Indeed, for this area the impurity level of the liquid medium can be reduced by a suitable method. It is only expected that this level of impurity will remain acceptable and will alter the therapeutic effects little or not at all in certain intended uses of the extracellular vesicles.

Description d’un pDescription of a p rocédé deprocess of productionproduction des vésicules extracellulairesextracellular vesicles

La décrit un mode de réalisation du procédé de production ex vivo de vésicules extracellulaires conformément à l’invention au moyen du système fluidique décrit en et . Ce procédé peut être exécuté par les moyens de configuration (20) du système fluidique au moyen d’un programme de production.There describes an embodiment of the method for the ex vivo production of extracellular vesicles in accordance with the invention by means of the fluidic system described in And . This method can be executed by the means for configuring (20) the fluidic system by means of a production program.

A une première étape (E20), un milieu liquide de cellules productrices est introduit dans le récipient du système fluidique où il est prévu de générer un écoulement turbulent du milieu liquide pour exercer des contraintes fluidiques sur les cellules productrices afin de réaliser la production de vésicules extracellulaires. Lors de cette étape, ou avant cette étape, le procédé de production comporte une étape de contrôle durant laquelle on détermine le niveau d’imperméabilité initial (V1) des cellules productrices. De préférence, cette étape consiste à calculer un nombre initial de cellules productrices imperméables (N1) préalablement à la production planifiée de vésicules extracellulaires.At a first step (E20), a liquid medium of producer cells is introduced into the container of the fluidic system where it is expected to generate a turbulent flow of the liquid medium to exert fluidic stresses on the producer cells in order to achieve the production of vesicles extracellular. During this step, or before this step, the production process includes a control step during which the initial level of impermeability (V1) of the producing cells is determined. Preferably, this step consists of calculating an initial number of impermeable producer cells (N1) prior to the planned production of extracellular vesicles.

A une deuxième étape (E21), le procédé de production comporte une étape de paramétrage de la production planifiée au moins par un niveau d’agitation prédéterminé (XCTL), et une durée de production (T). La durée (T) peut conditionner la fin de la production, mais cela n’est pas obligatoire. De préférence, cette étape prévoit la sélection desdits paramètres de configuration dans un fichier de configuration enregistré en mémoire des moyens de configuration du système fluidique. Ce fichier de configuration est obtenu à partir du procédé de calibration selon l’invention.In a second step (E21), the production process includes a production parameterization step planned at least by a predetermined level of agitation (XCTL), and a production duration (T). The duration (T) may condition the end of production, but this is not mandatory. Preferably, this step provides for the selection of said configuration parameters in a configuration file saved in the memory of the configuration means of the fluidic system. This configuration file is obtained from the calibration method according to the invention.

La durée de production (T) peut être comprise entre des valeurs d’environ 20 minutes à environ 6 heures, encore plus préférentiellement d’environ 1 heure à environ 6 heures, encore plus préférentiellement environ 2 heures à environ 3 heures, ou bien encore plus préférentiellement être égale à environ 2 heures ou alternativement environ 3 heures ou alternativement environ 4 heures.The production time (T) can be between values of approximately 20 minutes to approximately 6 hours, even more preferably from approximately 1 hour to approximately 6 hours, even more preferably approximately 2 hours to approximately 3 hours, or even more preferably be equal to about 2 hours or alternatively about 3 hours or alternatively about 4 hours.

A une troisième étape (E23), le procédé de production comporte une étape de production de vésicules extracellulaires au niveau d’agitation et à la durée de production précédemment configurés de manière que le niveau d’imperméabilité (Vt) en fin de ladite production est inférieur ou égal à un deuxième niveau d’imperméabilité prédéterminé (V2) qui est au moins inférieur au premier niveau d’imperméabilité initial (V1) préalable à ladite production, et de préférence compris dans la plage d’imperméabilité délimitée par le deuxième niveau d’imperméabilité prédéterminé (V2) et le troisième niveau d’imperméabilité prédéterminé (V3) inférieur au deuxième niveau (V2). Les niveaux (V2) et (V3) sont égaux aux niveaux prédéterminés configurés dans le système de production tel que décrit en et conformément aux deux modes de productions décrits précédemment.In a third step (E23), the production process comprises a step of producing extracellular vesicles at the agitation level and at the production duration previously configured so that the level of impermeability (Vt) at the end of said production is less than or equal to a second predetermined level of impermeability (V2) which is at least less than the first initial level of impermeability (V1) prior to said production, and preferably included in the range of impermeability delimited by the second level d predetermined impermeability (V2) and the third predetermined impermeability level (V3) lower than the second level (V2). The levels (V2) and (V3) are equal to the predetermined levels configured in the production system as described in And in accordance with the two production methods described above.

A cet effet, le procédé de production prévoit une étape de contrôle (CD3) en continu soit de la durée écoulée depuis l’instant de déclenchement de la production, soit du niveau d’imperméabilité des cellules productrices lors de la production.To this end, the production process provides for a continuous control step (CD3) either of the time elapsed since the instant of production initiation, or of the level of impermeability of the producing cells during production.

En cas de détection d’au moins l’une des deux conditions, le procédé de production comporte une quatrième étape (E24) de collecte du milieu liquide contenant les vésicules extracellulaires. De préférence, il est prévu en fin de production d’opérer une séparation des vésicules extracellulaires et des débris cellulaires. Cette dernière peut en particulier concerner une séparation des vésicules extracellulaires et des composés clarifiables comme les cellules elles-mêmes, les débris divers, une fraction d’ADN, etc. Néanmoins, cette dernière opération n’est pas obligatoire.In the event of detection of at least one of the two conditions, the production process comprises a fourth step (E24) of collection of the liquid medium containing the extracellular vesicles. Preferably, it is planned at the end of production to operate a separation of the extracellular vesicles and the cellular debris. The latter may in particular concern a separation of extracellular vesicles and clarifiable compounds such as the cells themselves, various debris, a DNA fraction, etc. However, this last operation is not mandatory.

Lors de l’exécution du procédé de production, il est envisageable que des étapes de contrôles de la concentration en vésicules extracellulaires soit exécutées afin de contrôler les rendements de production. Cependant, ces étapes ne sont pas obligatoires si les paramètres de configuration ont été obtenus par le procédé de calibration.During the execution of the production process, it is possible that steps to control the concentration of extracellular vesicles be carried out in order to control the production yields. However, these steps are not mandatory if the configuration parameters were obtained by the calibration process.

Applications et uApps and u tilisationuse s envisagéess envisaged des vésicules extracellulaires produites par le système fluidique et le procédé de production selon l’inventioextracellular vesicles produced by the fluidic system and the production process according to the invention nnot

La présente invention porte aussi sur les vésicules extracellulaires produites par le système fluidique selon l’invention tel que décrit dans la présente demande, et/ou obtenues grâce au procédé de productionex vivode vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices selon l’invention tel que décrit dans la présente demande, pour leur utilisation en immunothérapie, en médecine régénérative, en alternative ou en complément à la thérapie cellulaire, en tant que vecteur pour délivrer au moins un agent thérapeutique et/ou d’imagerie et/ou dans le traitement de tumeurs, de maladies infectieuses, de maladies inflammatoires, de maladies immunologiques, de maladies métaboliques, de maladies cancéreuses, de maladies génétiques, de maladies dégénératives ou de maladies secondaires à des chirurgies ou traumatismes.The present invention also relates to the extracellular vesicles produced by the fluidic system according to the invention as described in the present application, and/or obtained thanks to the process for the ex vivo production of extracellular vesicles from producing cells according to the invention such as described in the present application, for their use in immunotherapy, in regenerative medicine, as an alternative or in addition to cell therapy, as a vector for delivering at least one therapeutic and/or imaging agent and/or in the treatment tumours, infectious diseases, inflammatory diseases, immunological diseases, metabolic diseases, cancerous diseases, genetic diseases, degenerative diseases or diseases secondary to surgery or trauma.

La présente invention porte aussi sur une méthode de traitement en immunothérapie, en médecine régénérative, en alternative ou en complément à la thérapie cellulaire, en tant que vecteurs d’au moins un agent thérapeutique et/ou d’imagerie, et/ou de traitement de tumeurs, de maladies infectieuses, de maladies inflammatoires, de maladies immunologiques, de maladies métaboliques, de maladies cancéreuses, de maladies génétiques, de maladies dégénératives ou de maladies secondaires à des chirurgies ou traumatismes, impliquant l’administration à un sujet en ayant besoin de vésicules extracellulaires produites par le système fluidique selon l’invention tel que décrit dans la présente demande, et/ou obtenues grâce au procédé de productionex vivode vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices selon l’invention tel que décrit dans la présente demande.The present invention also relates to a method of treatment in immunotherapy, in regenerative medicine, as an alternative or in addition to cell therapy, as vectors of at least one therapeutic and/or imaging agent, and/or treatment tumours, infectious diseases, inflammatory diseases, immunological diseases, metabolic diseases, cancerous diseases, genetic diseases, degenerative diseases or diseases secondary to surgeries or traumas, involving administration to a subject in need thereof of extracellular vesicles produced by the fluidic system according to the invention as described in the present application, and/or obtained thanks to the process for the ex vivo production of extracellular vesicles from producer cells according to the invention as described in the present application .

La présente invention porte aussi sur l’utilisation des vésicules extracellulaires produites par le système fluidique selon l’invention tel que décrit dans la présente demande, et/ou obtenues grâce au procédé de productionex vivode vésicules extracellulaires à partir de cellules productrices selon l’invention tel que décrit dans la présente demande, en vue de la fabrication d'un médicament utilisé en immunothérapie, en médecine régénérative, en alternative ou en complément à la thérapie cellulaire, en tant que vecteur d’au moins un agent thérapeutique et/ou d’imagerie, et/ou utilisé dans le traitement de tumeurs, de maladies infectieuses, de maladies inflammatoires, de maladies immunologiques, de maladies métaboliques, de maladies cancéreuses, de maladies génétiques, de maladies dégénératives ou de maladies secondaires à des chirurgies ou traumatismes.The present invention also relates to the use of the extracellular vesicles produced by the fluidic system according to the invention as described in the present application, and/or obtained thanks to the process for the ex vivo production of extracellular vesicles from producing cells according to the invention as described in the present application, with a view to the manufacture of a medicament used in immunotherapy, in regenerative medicine, as an alternative or in addition to cell therapy, as a vector of at least one therapeutic agent and/ or imaging, and/or used in the treatment of tumors, infectious diseases, inflammatory diseases, immunological diseases, metabolic diseases, cancerous diseases, genetic diseases, degenerative diseases or diseases secondary to surgeries or traumas.

Selon un mode de réalisation, l’utilisation thérapeutique des vésicules extracellulaires, les vésicules extracellulaires pour leur utilisation thérapeutique, les méthodes de traitement ou l’utilisation des vésicules extracellulaires pour leur utilisation en vue de la fabrication d’un médicament, telles que décrites ci-dessus, implique l’administration et/ou l’utilisationex vivodesdites vésicules extracellulaires. L’administration peut par exemple être parentérale ou entérale, telles qu’une administration injectable (notamment intraveineuse, intramusculaire, sous-cutanée, intrarachidienne…), orale buccale, cutanée, locale, vaginale, rectale, oculaire, auriculaire, etc.According to one embodiment, the therapeutic use of extracellular vesicles, the extracellular vesicles for their therapeutic use, the methods of treatment or the use of the extracellular vesicles for their use for the manufacture of a medicament, as described above above, involves the ex vivo administration and/or use of said extracellular vesicles. The administration can for example be parenteral or enteral, such as an injectable administration (in particular intravenous, intramuscular, subcutaneous, intraspinal, etc.), oral buccal, cutaneous, local, vaginal, rectal, ocular, auricular, etc.

Selon une caractéristique préférée, l’invention porte sur les vésicules extracellulaires selon l’invention, telles que décrites dans la présente demande, obtenues à partir de cellules productrices THP-1 ou de lymphocytes, pour leur utilisation par exemple en immunothérapie et/ou cancérologie.According to a preferred characteristic, the invention relates to the extracellular vesicles according to the invention, as described in the present application, obtained from THP-1 producing cells or lymphocytes, for their use for example in immunotherapy and/or oncology .

Selon une autre caractéristique préférée, l’invention porte sur les vésicules extracellulaires selon l’invention, telles que décrites dans la présente demande, obtenues à partir de cellules productrices qui sont des cellules souches mésenchymateuses (MSC), pour leur utilisation en médecine régénérative ou dans le traitement de tumeurs, de maladies infectieuses, de maladies inflammatoires, de maladies immunologiques, de maladies métaboliques, de maladies cancéreuses, de maladies génétiques, de maladies dégénératives ou de maladies secondaires à des chirurgies ou traumatismes.According to another preferred characteristic, the invention relates to the extracellular vesicles according to the invention, as described in the present application, obtained from producer cells which are mesenchymal stem cells (MSC), for their use in regenerative medicine or in the treatment of tumors, infectious diseases, inflammatory diseases, immunological diseases, metabolic diseases, cancerous diseases, genetic diseases, degenerative diseases or diseases secondary to surgery or trauma.

Selon une autre caractéristique préférée, l’invention porte sur les vésicules extracellulaires selon l’invention, telles que décrites dans la présente demande, obtenues à partir de tout type de cellules ou à partir de globules rouges, et chargées en au moins un agent thérapeutique, pour leur utilisation pour délivrer l’au moins un agent thérapeutique dans le corps d’un sujet.According to another preferred characteristic, the invention relates to the extracellular vesicles according to the invention, as described in the present application, obtained from any type of cell or from red blood cells, and loaded with at least one therapeutic agent , for use in delivering the at least one therapeutic agent into the body of a subject.

Selon une autre caractéristique préférée, l’invention porte sur l’utilisation des vésicules extracellulaires selon l’invention, telles que décrites dans la présente demande, obtenues à partir de tout type de cellules ou à partir de globules rouges, et chargées en au moins un agent d’imagerie, pour réaliser un examen d’imagerie médicale.According to another preferred characteristic, the invention relates to the use of extracellular vesicles according to the invention, as described in the present application, obtained from any type of cell or from red blood cells, and loaded with at least an imaging agent, to perform a medical imaging examination.

Selon une autre caractéristique préférée, l’invention porte sur l’utilisation des vésicules extracellulaires selon l’invention, telles que décrites dans la présente demande, obtenues à partir de tout type de cellule ou à partir de globules rouges, et chargées en au moins un agent thérapeutique et au moins un agent d’imagerie, pour réaliser le suivi de la distribution desdites vésicules extracellulaires dans le corps d’un sujet par imagerie médicale et délivrer l’au moins un agent thérapeutique dans le corps dudit sujet. According to another preferred characteristic, the invention relates to the use of extracellular vesicles according to the invention, as described in the present application, obtained from any type of cell or from red blood cells, and loaded with at least a therapeutic agent and at least one imaging agent, for monitoring the distribution of said extracellular vesicles in the body of a subject by medical imaging and delivering the at least one therapeutic agent in the body of said subject.

Claims (12)

Procédé de calibration d’un système fluidique (1) de production de vésicules extracellulaires (EV) à partir de cellules productrices (6) comprenant un agitateur (7) adapté à la génération d’un écoulement turbulent du milieu liquide dans un récipient pour exercer des contraintes fluidiques sur les cellules productrices (6) afin de réaliser la production de vésicules extracellulaires (EV), le procédé comprenant les étapes suivantes :
- la détermination (E1) d’un premier niveau d’imperméabilité cellulaire (V1) dépendant d’un nombre initial (N1) de cellules productrices imperméables préalable à une production de vésicules extracellulaires (EV),
- le pilotage (E2) d’au moins une première production (PR1) de vésicules extracellulaires (EV) configurée à une première valeur d’agitation (XCTL1) et à une première durée de production (T1),
le procédé étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre :
- au moins une première mesure (E3) d’imperméabilité (Vt) des cellules de la première production (PR1) et comparaison par rapport à un deuxième niveau d’imperméabilité prédéterminé (V2) inférieur audit premier niveau d’imperméabilité (V1), chaque mesure d’imperméabilité cellulaire d’une production de vésicules extracellulaires (PR1) consistant à calculer un ratio de perte d’imperméabilité (RPI) dépendant d’un nombre de cellules productrices imperméables de chaque dite production par rapport au nombre initial (N1) correspondant aux conditions préalables à ladite production,
- l’enregistrement (E7) d’au moins une plage d’agitation (PA1) dont la limite inférieure (Lim1) est égale à la première valeur d’agitation (XCTL1) pour laquelle le niveau d’imperméabilité (Vt) mesuré de la première production (PR1) est sensiblement égal audit deuxième niveau d’imperméabilité cellulaire (V2).
Method for calibrating a fluidic system (1) for the production of extracellular vesicles (EV) from producer cells (6) comprising a stirrer (7) suitable for generating a turbulent flow of the liquid medium in a container to exert fluidic constraints on the producer cells (6) in order to achieve the production of extracellular vesicles (EV), the method comprising the following steps:
- the determination (E1) of a first level of cellular impermeability (V1) depending on an initial number (N1) of impermeable producer cells prior to the production of extracellular vesicles (EV),
- the control (E2) of at least a first production (PR1) of extracellular vesicles (EV) configured at a first agitation value (XCTL1) and at a first production duration (T1),
the method being characterized in that it further comprises:
- at least one first measurement (E3) of impermeability (Vt) of the cells of the first production (PR1) and comparison with a second predetermined level of impermeability (V2) lower than said first level of impermeability (V1), each measurement of cellular impermeability of a production of extracellular vesicles (PR1) consisting in calculating an impermeability loss ratio (RPI) depending on a number of impermeable producer cells of each said production with respect to the initial number (N1) corresponding to the prerequisites for said production,
- recording (E7) of at least one agitation range (PA1) whose lower limit (Lim1) is equal to the first agitation value (XCTL1) for which the level of impermeability (Vt) measured from the first production (PR1) is substantially equal to said second level of cellular impermeability (V2).
Procédé de calibration selon la revendication 1 comprenant en outre les étapes suivantes :
- le pilotage (E5) d’au moins une deuxième production (PR2) de vésicules extracellulaires configurée à une deuxième valeur d’agitation (XCTL2) et à une deuxième durée de production (T2),
- une deuxième mesure (E6) d’imperméabilité (Vt) des cellules productrices de la deuxième production (PR2) et comparaison par rapport à un troisième niveau d’imperméabilité cellulaire prédéterminé (V3) inférieur audit deuxième niveau d’imperméabilité (V2),
- l’enregistrement (E7) de la plage d’agitation (PA1) délimitée par la limite inférieure (Lim1) et une limite supérieure (Lim2), ladite limite supérieure (Lim2) étant égale à la deuxième valeur d’agitation (XCTL2) à partir de laquelle le niveau d’imperméabilité cellulaire (Vt) mesuré de la deuxième production est sensiblement égal au troisième niveau d’imperméabilité (V3).
Calibration method according to claim 1 further comprising the following steps:
- the control (E5) of at least a second production (PR2) of extracellular vesicles configured at a second agitation value (XCTL2) and at a second production duration (T2),
- a second measurement (E6) of impermeability (Vt) of the producing cells of the second production (PR2) and comparison with a third predetermined level of cellular impermeability (V3) lower than said second level of impermeability (V2),
- recording (E7) of the agitation range (PA1) delimited by the lower limit (Lim1) and an upper limit (Lim2), said upper limit (Lim2) being equal to the second agitation value (XCTL2) from which the measured level of cellular impermeability (Vt) of the second production is substantially equal to the third level of impermeability (V3).
Procédé de calibration selon la revendication 2, dans lequel le premier niveau (V1) est un ratio initial correspondant à un niveau d’imperméabilité cellulaire à 100% et dans lequel le deuxième niveau d’imperméabilité (V2) et le troisième niveau d’imperméabilité (V3) délimitent une plage d’imperméabilité cellulaire comprise entre 95% et 60% du ratio de perte d’imperméabilité (RPI), ou comprise entre 90% et 65%, de préférence comprise entre 85% et 70%.Calibration method according to claim 2, in which the first level (V1) is an initial ratio corresponding to a level of cellular impermeability at 100% and in which the second level of impermeability (V2) and the third level of impermeability (V3) delimit a range of cellular impermeability comprised between 95% and 60% of the impermeability loss ratio (RPI), or comprised between 90% and 65%, preferably comprised between 85% and 70%. Procédé de calibration selon la revendication 2, dans lequel le premier niveau (V1) est un ratio initial correspondant à un niveau d’imperméabilité cellulaire à 100% et dans lequel le deuxième niveau d’imperméabilité (V2) et le troisième niveau d’imperméabilité (V3) délimitent une plage d’imperméabilité cellulaire comprise entre 70% et 0% du ratio de perte d’imperméabilité (RPI), entre 70% et 0%, entre 70% et 5%, entre 35% et 0%, entre 25% et 5%, ou bien encore entre 15% et 5%.Calibration method according to claim 2, in which the first level (V1) is an initial ratio corresponding to a level of cellular impermeability at 100% and in which the second level of impermeability (V2) and the third level of impermeability (V3) delimit a range of cellular impermeability between 70% and 0% of the impermeability loss ratio (RPI), between 70% and 0%, between 70% and 5%, between 35% and 0%, between 25% and 5%, or even between 15% and 5%. Procédé de calibration selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l’enregistrement est configuré pour enregistrer une pluralité de plages d’agitation (PA1, PA2, PA3) de production de vésicules extracellulaires où chaque plage est associée spécifiquement à une valeur de durée de production spécifique et à un type de cellule productrice spécifique.Calibration method according to any one of claims 1 to 4, in which the recording is configured to record a plurality of agitation ranges (PA1, PA2, PA3) of production of extracellular vesicles where each range is associated specifically with a specific production time value and to a specific producer cell type. Procédé de calibration selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel chaque mesure (E3, E6) d’imperméabilité cellulaire calcule un nombre de cellules productrices imperméables en fin de la production de vésicules extracellulaires, ou de manière continue selon un rythme d’échantillonnage en cours de production de vésicules extracellulaires.Calibration method according to any one of Claims 1 to 5, in which each measurement (E3, E6) of cellular impermeability calculates a number of impermeable producer cells at the end of the production of extracellular vesicles, or continuously according to a rhythm sampling during production of extracellular vesicles. Système fluidique (1) de production de vésicules extracellulaires (EV) à partir de cellules productrices (6) comprenant au moins :
- un agitateur (7) adapté à la génération d’un écoulement turbulent du milieu liquide dans un récipient pour exercer des contraintes fluidiques sur les cellules productrices (6) afin de réaliser la production de vésicules extracellulaires (EV),
- des moyens de pilotage (22) d’une production de vésicules extracellulaires en fonction de paramètres de configuration comprenant au moins un niveau d’agitation (XCTL) et une durée de production (T),
- des moyens de mesure (23) du niveau d’imperméabilité cellulaire (Vt) des cellules productrices (6),
caractérisé en ce que les moyens de mesure (23) du niveau d’imperméabilité (Vt) sont adaptés pour calculer un ratio de perte d’imperméabilité (RPI) dépendant d’un nombre de cellules imperméables de ladite production de vésicules extracellulaires par rapport au nombre correspondant aux conditions préalables à ladite production, et en ce que les moyens de pilotage (22) sont configurés à une valeur d’agitation prédéterminée (XCTL) de manière que le niveau d’imperméabilité (Vt) en fin de ladite production est inférieur ou égal à un deuxième niveau d’imperméabilité prédéterminé (V2) qui est au moins inférieur au premier niveau d’imperméabilité initial (V1) préalable à ladite production, ledit premier niveau étant dépendant d’un nombre initial (N1) de cellules productrices imperméables préalablement à ladite production de vésicules extracellulaires (EV).
Fluidic system (1) for producing extracellular vesicles (EV) from producer cells (6) comprising at least:
- a stirrer (7) suitable for generating a turbulent flow of the liquid medium in a container to exert fluidic stresses on the producing cells (6) in order to carry out the production of extracellular vesicles (EV),
- means (22) for controlling a production of extracellular vesicles according to configuration parameters comprising at least one level of agitation (XCTL) and a production duration (T),
- means (23) for measuring the level of cellular impermeability (Vt) of the producing cells (6),
characterized in that the means (23) for measuring the level of impermeability (Vt) are suitable for calculating an impermeability loss ratio (RPI) depending on a number of impermeable cells of said production of extracellular vesicles with respect to the number corresponding to the conditions prior to said production, and in that the control means (22) are configured at a predetermined agitation value (XCTL) so that the level of impermeability (Vt) at the end of said production is lower or equal to a second predetermined level of impermeability (V2) which is at least lower than the first initial level of impermeability (V1) prior to said production, said first level being dependent on an initial number (N1) of impermeable producer cells prior to said production of extracellular vesicles (EV).
Système fluidique selon la revendication 7, dans lequel les moyens de pilotage (22) comprenant au moins une valeur d’agitation et une durée sont configurés de manière à ce que le niveau d’imperméabilité (Vt) en fin de ladite production est compris dans une plage d’imperméabilité délimitée par le deuxième niveau d’imperméabilité prédéterminé (V2) et un troisième niveau d’imperméabilité prédéterminé (V3) inférieur au deuxième niveau (V2).Fluidic system according to Claim 7, in which the control means (22) comprising at least one agitation value and a duration are configured so that the level of impermeability (Vt) at the end of said production is included in a range of impermeability delimited by the second predetermined level of impermeability (V2) and a third predetermined level of impermeability (V3) lower than the second level (V2). Système fluidique selon l’une quelconque des revendications 7 à 8 comprenant en outre des moyens de configuration (21) d’une production de vésicules extracellulaires enregistrant au moins une première configuration de production prédéterminée définie par une plage d’agitation (PA1) et une durée prédéterminée (T1), dans lequel ladite plage (PA1) est obtenue par le procédé de calibration selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, et dans lequel les moyens de pilotage (22) sont configurés pour sélectionner la valeur d’agitation d’une production comprise dans ladite plage (PA1) pour exécuter ladite production.Fluidic system according to any one of Claims 7 to 8, further comprising means for configuring (21) a production of extracellular vesicles recording at least a first predetermined production configuration defined by an agitation range (PA1) and a predetermined duration (T1), in which said range (PA1) is obtained by the calibration method according to any one of Claims 1 to 6, and in which the control means (22) are configured to select the agitation value of a production included in said range (PA1) to execute said production. Système fluidique selon la revendication 9, dans lequel les moyens de pilotage (22) sont configurés soit de manière à ce que la durée de production est égale à la durée prédéterminée avant la production de la première configuration de production prédéterminée, soit de manière à ce que la durée de production est finalisée lorsque le niveau d’imperméabilité (Vt) mesuré est compris dans la plage d’imperméabilité délimitée par le deuxième niveau d’imperméabilité (V2) et le troisième niveau d’imperméabilité (V3).Fluidic system according to claim 9, in which the control means (22) are configured either so that the production duration is equal to the predetermined duration before the production of the first predetermined production configuration, or so that that the duration of production is finalized when the level of impermeability (Vt) measured is included in the range of impermeability delimited by the second level of impermeability (V2) and the third level of impermeability (V3). Système fluidique selon la revendication 9 ou 10, dans lequel les moyens de configuration (21) comprennent une pluralité de configurations de production mémorisées (PA1, PA2, PA3), chaque configuration étant spécifique à une durée de production et à un type de cellules productrices.A fluidic system according to claim 9 or 10, wherein the configuration means (21) comprises a plurality of stored production configurations (PA1, PA2, PA3), each configuration being specific to a production time and to a type of producing cells . Vésicules extracellulaires produites par le système fluidique selon l’une quelconque des revendications 7 à 11.Extracellular vesicles produced by the fluidic system according to any one of claims 7 to 11.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0530962A (en) * 1991-07-31 1993-02-09 Toto Ltd Method for culturing microorganism
US20160355776A1 (en) * 2012-03-15 2016-12-08 Flodesign Sonics, Inc. Bioreactor using acoustic standing waves
WO2019002608A1 (en) 2017-06-30 2019-01-03 Universite Paris Diderot Paris 7 Fluid system for producing extracellular vesicles and associated method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0530962A (en) * 1991-07-31 1993-02-09 Toto Ltd Method for culturing microorganism
US20160355776A1 (en) * 2012-03-15 2016-12-08 Flodesign Sonics, Inc. Bioreactor using acoustic standing waves
WO2019002608A1 (en) 2017-06-30 2019-01-03 Universite Paris Diderot Paris 7 Fluid system for producing extracellular vesicles and associated method
FR3068361A1 (en) 2017-06-30 2019-01-04 Universite Paris Diderot Paris 7 FLUID SYSTEM FOR PRODUCING EXTRACELLULAR VESICLES AND ASSOCIATED METHOD
EP3645700A1 (en) * 2017-06-30 2020-05-06 Université Paris Diderot Paris 7 Fluid system for producing extracellular vesicles and associated method

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
C. JUSTICE: "A novel approach for using Dielectric Spectroscopy to Predict Viable Cell Volume (VCV) in early Process Development", 2011, ELSEVIER
HARUKI FURUKAWAYOSHIHITO KATOYOSHIRO INOUETOMOHO KATOYUTAKA TADASHUNSUKE HASHIMOTO: "Corrélation of Power Consumption for Several Kinds of Mixing Impellers", INT J. CHEM. ENG., 2012
KOLMOGOROV, A. N.: "The local structure of turbulence in incompressible viscous fluid for very large Reynolds numbers", DOKL. AKAD. NAUK, SSSR, vol. 30, no. 4, January 1941 (1941-01-01), pages 301 - 305
NIENOW, A. W.MILES, D.: "Impeller power numbers in closed vessels", INDUSTRIAL & ENGINEERING CHEMISTRY PROCESS DESIGN AND DEVELOPMENT, vol. 10, no. 1, 1971, pages 41 - 43
PIFFOUX, M.SILVA, A. K.LUGAGNE, J. B.HERSEN, P.WILHELM, C.GAZEAU, F.: "Extracellular Vesicle Production Loaded with Nano-particles and Drugs in à Trade-off between Loading, Yield and Purity", TOWARDS A PERSONALIZED DRUG DELIVERY SYSTEM, ADVANCED BIOSYSTEMS, 2017
SIMON JOHNSONVY NGUYENDAVID CODER: "Assessment of Cell Viability", CURRENT-PROTOCOLS, 2013
WATSON, D. C.BAYIK, D.SRIVATSAN, A.BERGAMASCHI, C.VALENTIN, A.NIU, G.JONES, J. C.: "Efficient production and enhanced tumor delivery of engineered extracellular vesicles", BIOMATERIALS, vol. 105, 2016, pages 195 - 205
ZHOU, G.KRESTA, S. M.: "Impact of tank geometry on the maximum turbulence energy dissipation rate for impellers", AICHE JOURNAL, vol. 42, no. 9, 1996, pages 2476 - 2490

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