NO179181B - Tredimensjonal stromacellekultur, anvendelse av stromacellekulturen for dyrking av ulike celletyper in vitro, samt anvendelse av cellekulturen for in vitro testing av cytotoksisk eller medikamentell virkning - Google Patents

Tredimensjonal stromacellekultur, anvendelse av stromacellekulturen for dyrking av ulike celletyper in vitro, samt anvendelse av cellekulturen for in vitro testing av cytotoksisk eller medikamentell virkning Download PDF

Info

Publication number
NO179181B
NO179181B NO875286A NO875286A NO179181B NO 179181 B NO179181 B NO 179181B NO 875286 A NO875286 A NO 875286A NO 875286 A NO875286 A NO 875286A NO 179181 B NO179181 B NO 179181B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
cells
cell culture
stromal
dimensional
stromal cell
Prior art date
Application number
NO875286A
Other languages
English (en)
Other versions
NO875286L (no
NO179181C (no
NO875286D0 (no
Inventor
Brian A Naughton
Gail K Naughton
Original Assignee
Marrow Tech Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US07/036,154 external-priority patent/US4721096A/en
Application filed by Marrow Tech Inc filed Critical Marrow Tech Inc
Publication of NO875286L publication Critical patent/NO875286L/no
Publication of NO875286D0 publication Critical patent/NO875286D0/no
Publication of NO179181B publication Critical patent/NO179181B/no
Publication of NO179181C publication Critical patent/NO179181C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0697Artificial constructs associating cells of different lineages, e.g. tissue equivalents
    • C12N5/0698Skin equivalents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/28Bone marrow; Haematopoietic stem cells; Mesenchymal stem cells of any origin, e.g. adipose-derived stem cells
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/60Materials for use in artificial skin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0634Cells from the blood or the immune system
    • C12N5/0647Haematopoietic stem cells; Uncommitted or multipotent progenitors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements
    • A61B10/02Instruments for taking cell samples or for biopsy
    • A61B10/0233Pointed or sharp biopsy instruments
    • A61B10/025Pointed or sharp biopsy instruments for taking bone, bone marrow or cartilage samples
    • A61B2010/0258Marrow samples
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2502/00Coculture with; Conditioned medium produced by
    • C12N2502/09Coculture with; Conditioned medium produced by epidermal cells, skin cells, oral mucosa cells
    • C12N2502/094Coculture with; Conditioned medium produced by epidermal cells, skin cells, oral mucosa cells keratinocytes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2502/00Coculture with; Conditioned medium produced by
    • C12N2502/13Coculture with; Conditioned medium produced by connective tissue cells; generic mesenchyme cells, e.g. so-called "embryonic fibroblasts"
    • C12N2502/1323Adult fibroblasts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2502/00Coculture with; Conditioned medium produced by
    • C12N2502/13Coculture with; Conditioned medium produced by connective tissue cells; generic mesenchyme cells, e.g. so-called "embryonic fibroblasts"
    • C12N2502/1394Bone marrow stromal cells; whole marrow
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2510/00Genetically modified cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2533/00Supports or coatings for cell culture, characterised by material
    • C12N2533/30Synthetic polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2533/00Supports or coatings for cell culture, characterised by material
    • C12N2533/30Synthetic polymers
    • C12N2533/40Polyhydroxyacids, e.g. polymers of glycolic or lactic acid (PGA, PLA, PLGA); Bioresorbable polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2533/00Supports or coatings for cell culture, characterised by material
    • C12N2533/70Polysaccharides

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en tredimensjonal stromacellekultur, anvendelse av stromacellekulturen for dyrking av ulike celletyper in vitro, samt anvendelse av cellekulturen for in virto testing av cytotoksisk eller medikamentell virkning.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en tredimensjonal stromacellekultur for anvendelse in vitro, kjennetegnet ved at den omfatter stromaceller og bindevevsproteiner som naturlig blir utskilt av stromacellene som er koblet til, og vesentlig omhyller, et nettverk bestående av et biokompatibelt, ikke-levende materiale formet i en tredimensjonal struktur med interstitielle områder koblet sammen av stromaceller.
Den tredimensjonale stromacellekulturen ifølge oppfinnelsen har, som det vil fremgå nedenfor, mange anvendelser. En viktig anvendelse er anvendelsen i forbindelse med benmargceller, og oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet med dette som eksempel.
Fremgangsmåter for transplantering av benmarg er kjente. Generelt utføres benmargstransplantasjoner på pasienter som lider av en sykdom, så som kreft, som ødelegger friske benmargsceller eller undertrykker deres funksjonsevne. I tillegg påvirker behandlinger, så som kjemoterapi eller strålingsterapi, benmargen i negativ retning, selv i tilfeller hvor benmargen ikke er direkte angrepet av sykdommen som behandles. Kjente fremgangsmåter for benmargstransplantasjoner er beheftet med en rekke ulemper. En hovedårsak til avvisning av benmargstransplantater er pode-versus-vert reaksjonen som finner sted når benmargen, som er
•fjernet fra en person, transplanteres inn i en annen person. En annen hovedårsak til mislykkede benmargstransplantasjoner er vasooklusiv sykdom som skyldes dannelsen av margemboli. Fremgangsmåter for fjernelse og lagring av en persons marg før kombinert kjemoterapi og stråling og gjeninnføring av
denne margen finnes i dag (dvs. autolog transplantasjon). Imidlertid lider pasienten ofte av gjeninntreden av sykdommen selv om innpodningen finner sted fordi margen allerede var syk når den først ble fjernet.
Ytterligere formål og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå for fagmannen i den etterfølgende detaljerte beskrivelsen.
Oppfinnelsen kan bedre forstås under henvisning til den eneste figuren i de følgende tegningene som viser et sveip-elektronmikroskopbilde ved en forstørrelse på 1,65 tusen ganger som viser et nettverk med benmargsstromaceller som vokser på dette.
Foreliggende oppfinnelse vedrører videre anvendelse av en tredimensjonal stromacellekultur, som omtalt ovenfor, for dyrking av parenchymalceller in vitro, hvorved man (a) inokulerer utgangsceller på en stromacellekultur fremstilt in vitro, omfattende stromaceller og bindevevsproteiner naturlig utskilt av stromacellene koblet til, og som vesentlig omfatter, et nettverk bestående av et biokompatibelt, ikke-levende materiale formet til en tredimensjonal struktur med
interstitielle områder koblet av stromaceller; og
(b) inkuberer den inokulerte stromacellekulturen i et naeringsmedium, slik at de inokulerte cellene prolifererer i kultur.
Videre omfatter oppfinnelsen anvendelse av en tredimensjonal stromacellekultur, som omtalt ovenfor, for dyrking av benmargceller in vitro, hvorved man
(a) inokulere hematopoietiske celler på en stromacelle-kul tur fremstilt in vitro, omfattende stromaceller og bindevevsproteiner naturlig utskilt av stromacellene koblet til, og som vesentlig omfatter, et nettverk bestående av et biokompatibelt, ikke-levende
materiale formet til en tredimensjonal struktur med
interstitielle områder koblet av stromaceller; og
(b) inkuberer den inokulerte stromacellekulturen i et næringsmedium, slik at de inokulerte cellene prolifererer i kultur.
Videre omfatter oppfinnelsen anvendelsen av en tredimensjonal stromacellekultur, som omtalt ovenfor, for dyrking av hudceller in vitro, hvorved man
(a) inokulerer melanocytter og keratinocytter på en stromacellekultur fremstilt in vitro, omfattende stromaceller og bindevevsproteiner naturlig utskilt av stromacellene koblet til og som vesentlig omfatter et nettverk bestående av et biokompatibelt, ikke-levende materiale formet til en tredimensjonal struktur med interstitielle områder koblet av
stromacellene; og
(b) inkuberer den inokulerte stromacellekulturen i et næringsmedium, slik at de inokulerte cellene prolifererer i kultur.
Videre omfatter oppfinnelsen anvendelsen av en tredimensjonal stromacellekultur, som omtalt ovenfor, for å dyrke leverceller in vitro, hvorved man
(a) inokulerer hepatocytter på en stromacellekultur fremstilt in vitro, omfattende stromaceller og bindevevsproteiner som naturlig blir utskilt av stromacellene koblet til, og som vesentlig omfatter, et nettverk bestående av et biokompatibelt, ikke-levende materiale formet i en tredimensjonal struktur
med interstitielle områder koblet av stromaceller; og (b) inkuberer den inokulerte tredimensjonale stromacellekulturen i et næringsmedium, slik at de inokulerte cellene prolifererer i kultur.
Endelig omfatter oppfinnelsen anvendelse av en tredimensjonal stromacellekultur, som omtalt ovenfor, for in vitro testing av cytotoksisk eller medikamentell virkning, hvorved parenchymalceller i et første trinn dyrkes på den tredimensjonale stromacellekulturen, denne eksponeres deretter mot forsøksforbindelsen eller medikamentet, og endelig måles virkningen av forsøksforbindelsen eller medikamentet ved å måle en forandring i den tredimensjonale cellekulturen.
Den tredimensjonale stromacellekulturen kan som nevnt anvendes for cytotoksisitetsundersøkelse av farmasøytiske preparater, næringsmiddeladditiver, helseprodukter, anti-neoplastiske midler og karcinogener. En proporsjonal, nedskalert dose av midlet som skal undersøkes tilsettes til in vitro systemet ifølge oppfinnelsen, og virkningen på forskjellige celletyper noteres. Andre celletyper enn benmargceller anvendes for å undersøke et spesielt middel når dette er nødvendig.
Som det fremgår beskriver oppfinnelsen en tredimensjonal bærer for dyrking av celler i kultur. Veksten av celler i nærvær av denne bæreren kan videre forbedres ved å tilsette proteiner, glykoproteiner, glykosaminglykaner, en cellulær matriks og andre materialer til bæreren selv, eller ved å belegge bæreren med disse materialene. Anvendelsen av en tredimensjonal bærer tillater cellene å vokse i flere lag, derved skapes det tredimensjonale cellekultursystemet ifølge foreliggende oppfinnelse. Det tredimensjonale bærersystemet kan benyttes for å skape tredimensjonale cellekultursystemer for benmarg, hud, lever, og mange andre celletyper og vev.
Den tredimensjonale bæreren foreligger fortrinnsvis i form av et nett. Preparerte bærere kan preserveres for senere anvendelse i et tredimensjonalt, fysiologisk cellekultursystem. I en utførelse for dyrking av hematopoetiske benmargsceller prepareres nettet ved å dyrke et lag av stroma-margceller på nettet inntil stromamargcellene når subsammen-flytning.
Under henvisning til den eneste figuren i tegningene, er det vist et nettverk 10 som er nyttig ved foreliggende oppfinnelse. Nettverket 10 inneholder varptråder 12 og vefttråder 13. Som vist i figuren, fremgår det at stromaceller 14 kan dyrkes på trådene 12, 13.
Replikering og kryopreservering av benmarg for anvendelse ved benmargstransplantas. i oner
Foreliggende oppfinnelse kan anvendes i forbindelse med en fremgangsmåte for behandling av sykdommer eller tilstander som ødelegger friske benmargceller eller undertrykker deres funksjonsevne. Fremgangsmåten er effektiv spesielt ved behandling av hematogoliske ondartede sykdommer og andre neoplasier som danner metastaser i benmargen. Fremgangsmåten er også effektiv ved behandling av pasienter hvis benmarg er negativt påvirket av kjemoterapi og/eller strålingsterapi nødvendiggjort av en sykdom som ikke direkte påvirker benmargen. Fremgangsmåten i forbindelse med hvilken foreliggende oppfinnelse kan anvendes tilveiebringer videre en metode for fjernelse og preservering av benmargceller fra en frisk pasient og videre replikering og gjeninnføring av benmargcellene dersom pasienten utvikler en sykdom som enten ødelegger benmargen direkte eller hvis behandling negativt påvirker margen.
Ved den ovenfor omtalte fremgangsmåten benyttes det en liten mengde (10-15 cm<3> benmarg/perifer blodsuspensjon) utvunnet fra hoftekammen hos en donor. Resultatene av prosessen er optimale dersom: 1. Individet er under 40 år gammelt ved det tidspunktet når margen kryopreserveres, 2. pasienten er sykdomsfri. Denne fremgangsmåten kan vise seg fordelaktig for visse pasienter med metastatiske sykdommer eller hematologiske ondartede sykdommer dersom "spyling" av ondartede celler ved hjelp av fysikalske eller kjemoterapeutiske fremgangsmåter kan utføres før kultivering. I dag er disse fremgangsmåtene mest effek-tive når lave antall celler benyttes. Et faktum som kan være viktig ved den følgende fremgangsmåten. Fremgangsmåter for oppsuging av benmarg fra en donor er velkjente innen teknikken. Eksempler på apparatur og fremgangsmåte for utsugning av benmarg fra en donor finnes i US-patentene 4.481.946 og 4.486.188.
Benmargen som er fjernet fra donoren replikeres eller oppbevares for replikering på et senere tidspunkt. Dersom benmargen skal oppbevares, kan benmargen nedfryses trinnvis ved anvendelse av datamaskinstyrt kryoteknisk utstyr. Fersk benmarg/blodsuspensjon utporsjoneres i like store volumer i sterile Nunc-rør og plasseres i et begerglass av nedknust is inntil kryopreserveringskammeret er brakt til en tilsvarende temperatur (4°C). Like før prøveinnføringen i kammeret, tilsettes en oppløsning til hvert Nunc-rør ved anvendelse av steril teknikk slik at kryo-beskyttelsesmidlene, dimetylsulfoksyd og glycerol, vil foreligge i endelige konsentrasjoner på henholdsvis 7$ og 5$. Nedfrysningsprogrammet initieres straks etter innføring av prøven. Nedfrysningsprogram nr. 1 på "CryoMed Model nr. 1010"-kontrollenheten benyttes.
Ved anvendelse av denne teknikken overskrider den cellulære levedyktigheten etter nedfrysning og rask opptining i et vannbad ved 80 "C 90% via den den "tryfanblå-utelukkelsesfrem-gangsmåten". I tillegg kan mer enn 80% av den opprinnelige kolonidannende enhetskulturen (CFU-C) gjenvinnes etter frysing. Eksempler på systemer for nedfrysning av benmarg og biologiske stoffer i • overensstemmelse med en på forhånd beregnet temperatur- og tidskurve er beskrevet i "US-patentene nr. 4.107.937 og 4.117.881. Fortrinnsvis lagres benmargcellene i den flytende fasen av flytende nitrogen ved en temperatur på -196°C, ved hvilken temperatur all cellulær metabolisk aktivitet har opphørt.
Etter opptining gjeninnføres benmargcellene i et individ eller replikeres og gjeninnføres deretter.
En fremgangsmåte som omtalt ovenfor har flere fordeler for en pasient som trenger en benmargstransplantasjon. Dersom pasienten får sine egne celler, betegnes dette en autolog transplantasjon. En slik transplantasjon har liten sannsyn-lighet for avvisning. Autologe transplantasjoner eliminerer en hovedårsak for avvisning av benmargstransplantater, dvs. pode-versus-vert-reaksjonen. Videre kan hematopoetiske celler når de dyrkes i kultur, lett separeres ved hjelp av fysikalsk manipulering og/eller enzymbehandling. Dette reduserer faren for vasookklusiv sykdom som skyldes margembolier. I tillegg tillater denne fremgangsmåten mer aggresiv behandling av neoplastiske tilstander med kjermoterapeutiske midler og stråling. I dag er omfanget av disse behandlingene ofte begrenset av benmargstoksisiteten.
In vitro benmargsreplikeringssystem
Foreliggende oppfinnelse omfatter replikering av benmargceller in vitro, i et system sammenlignbart med fysiologiske betingelser. Videre innbefatter benmargcellene som er replikert i dette systemet alle cellene som er tilstede i normal benmarg, under antagelse av at alle celletyper var tilstede i det opprinnelige benmargsinokulatet.
Benmargcellene blir, enten de oppnås direkte fra donoren eller hentes fra kryopreserveringslagring, først separert fra reticulum ved hjelp av fysikalske fremgangsmåter. Benmargcellene dyrkes deretter i kokulturer med stromale komponenter av normal marg, som innbefatter fibroblaster, makrofager, retikulærceller og adipocyter, på en tredimensjonal bærer. Faktorer avledet fra medier av milt og/eller levermakrofag-kulturer eller fra underserier av stromale celler kan også tilsettes til kulturen.
Selv om margceller er i stand til begrenset vekst når de dyrkes alene, er langvarig vekst av disse kulturene mulig bare dersom stromale celler eller deres utskillelsesprodukter er tilstede. Se "Long-Term Bone Marrow Culture", D.G. Wright &J.S. Greenberger, redaktører, A.R. Liss, New York, (1984).
Foreliggende oppfinnelse søker å maksimere formeringen av multipotensiale hematopoetiske stamceller som har evne til å gjenskape benmarg når benmargen er ødelagt ved intrinsikk eller omgivelses-formidlet sykdom ved behandling av slik sykdom med kjemoterapi og/eller bestråling. Stamceller som har marggjenskapende aktivitet (MRA - Marrow repopulating activity) er vist å bestå og replikere i langvarige benmargskulturer. Imidlertid replikeres og formeres stamceller, hematopoetiske etterkommende celler, hematopoetiske for-stadieceller, alle i systemet ifølge foreliggende oppfinnelse. Videre kan differensiering foregå i dette systemet på en fysiologisk måte. F.eks. kan erythroide, myeloide, lymfoide, makrofage og megakaryocytiske kolonier kontinuerlig oppstå i det samme kultursystemet ved anvendelse av systemene ifølge foreliggende oppfinnelse.
Hematopoetisk stamcellevekst oppnås fortrinnsvis som følger:
1. Etablering av det stromale basrerlaget
Margsuspensjoner sentrifugeres ved 3000 x g i 20 minutter og den hvite basisen av celler inneholder makrofager, fibroblaster, adipocyter, mononukleære blodceller, retikulærceller, encothelceller og andre tilstedeværende celler fjernes. Cellene suspenderes i et medium betegnet "Roswell Park Memorial Institute medium number 1640" eller enklere "RPMI 1640". RPMI 1640 er innkjøpt fra GIBC0 Incorporated of Grand Island, New York, USA. RPMI 1640 suppleres med 10% føtalt bovinserum, 10$ hesteserum, hydrokortisonhemisuksinat og egnede antibiotiske forbindelser.
IO<6> av disse cellene belegges på sterile nylonnett fra Tetko Corp. of New York, New York, USA i en petriskål. Dette nettet er på forhånd skåret slik at det stemmer overens med inner-dimensjonene på 25 mm<2> av kulturkolber av plast. Nettet har et sikteareal på 400 pm<2> og en fiberdiameter på 100 pm.
Det inokulerte nettet oppvindes deretter og plasseres i kuturkolben inneholdende 5 milliliter medium som beskrevet ovenfor. Nettet vinder seg ut inne i kulturkolben og dekker fullstendig bunnen av kolben. Kulturene dyrkes ved 37°C i 5% CO2 i omgivende luft ved en relativ fuktighet høyere enn 90%. Stromale celler som er hovedsakelig fibroblaster gror først alene og omslutter fullstendig alle nylonfibrene før de begynner å gro inn i nettåpningene. Denne prosessen tar ca. 14 til 18 dager. Graden av undersammenflytning av de stromale cellene bør svare til det som fremgår i figuren i tegningen, før inokuleringen av hematopoetiske celler. Suspenderte stromaceller kan kryopreserveres ved anvendelse av den samme teknikken som beskrevet ovenfor for benmargceller. For kryopreservering av under-sammenflytende celler på nettet, må nylonnettet sammenrulles og innføres i Nunc-røret inneholdende RPMI 1640 medium med kryobeskyttelses-midlene dimetylsulfoksyd og glycerol i endelige konsentrasjoner på henholdsvis 5% og 15%. Nedfrysning av stromacellene på nettet kan oppnås ved innledende avkjølingshastigheter på -l°C/min fra +1°C til -40°C. En avkjølingshastighet på -2 til -3°C/min anvendes optimalt inntil sluttrinnstemperaturen på-84 °C er oppnådd. 20-25$ av stromacellene vil løsne fra nylonnettet.
2. Inokulering med hematopoetiske celler
Benmargceller suspenderes i et modifisert Fischer' eller McCoy's 5A medium supplert med 5-10$ føtalt bovinserum og 5-10% hesteserum, vitaminer, hydrokortison, glutamin og antibiotika. Disse cellene kan enten være friske eller avledet fra en tidligere kryopreservert prøve som er raskt opptint i et varmtvannsbad på 80° C. 2 til 5 x 10^ celler inokuleres på undersammenflytende stromacellenettverk i kulturkolber av plast med diameter 25 mm<2>, og dyrkes ved 33 til 34°C ved 5% C02 i værelsesluft. Den relative fuktigheten av disse kulturene må være høyere enn 90%. Etter 3 dager heves kulturtemperaturen til 35 til 37°C.
Hematopoetiske celler gror i de naturlige lommene som dannes av de undersammenflytende stromacellene, og etterkommercell-ene forblir i det vedhengende laget av celler. Det vedhengende laget er de cellene som er direkte knyttet til nettverket eller de som er indirekte forbundet ved tilknytning til celler som i seg selv er bundet direkte til nettet. Etter 4 til 5 dager kommer modne granulocyter, mononukleærceller og erythrocyter tilsyne i det ikke-vedhengende laget, hvilket observeres ved cytospinpreparering. Etter 7 til 10 dager kan tallrike hematopoetiske kolonier observeres i hulrommene i nettet og er morfologisk samsvarende med CFU-C, blandede kolonier og lymfoide kolonier. Megakaryocytisk vekst er begrenset, men kan observeres også i denne matriksen. En gjennomsnittlig kultur vil produsere 450 til 950 CFU-C pr. uke.
Kulturer som består av stromaceller og hematopoetiske celler avledet fra det samme individet (autologer) må fores to ganger ukentlig. Kulturer som består av en pasients benmarg som er inokulert på et stromacellenettverk avledet fra andre individer (allogenisk) må fores tre ganger pr. uke for å sikre tilstrekkelig depopulasjon av modne immunokompetente celler fra det ikke-vedhengende laget. 3. Variasjoner i in vitro benmargsreplikeringssystemet
Økning av veksten av margstromaceller
Den primære hastighetsbegrensende faktoren ved veksten av margstromaceller er den relativt lave mitotiske indeksen for fibroblastene, innbefattet blant margstromacellene. Veksten av disse cellene og deres avsetning av ekstracellulære matrikskomponenter kan økes ved å tilsette: 1. hydrokortisonhemisuksinat og/eller 2. selvregulerende vekstfaktorer avledet fra mediet av dyrkede humane føtale fibroblaster som har en høy hastighet for celledeling.
Tilknytning og vekst av f ibroblaster på nettet kan også økes ved: 1. forbelegging av nettet med oppløseliggjort type I-IV kollagen, eller 2. anvendelse av et nett som er belagt eller neddykket med kollagen utskilt av føtale humane fibroblaster eller av voksne fibroblaster (i det følgende betegnet som "vekstøkende fibroblaster") som er underinndelt ved deres evne til å syntetisere visse kollagentyper. I dette hen-seendet løftes de vekstfremmende fibroblastene ved hjelp av mild trypsinisering fra nettet når de når sammenflytning (5 til 7 dager for føtale humane fibroblaster og 14 til 18 dager for voksne fibroblaster) og kan enten 1. inokuleres med stromale margceller som beskrevet tidligere eller 2. kryopreserveres for fremtidig anvendelse.
I en utførelse av oppfinnelsen dyrkes vekstfremmende fibroblaster som syntetiserer kollagen og deres ekstracellulære matrikskomponenter på nettverket inntil de når undersammenflytning. En blanding av både hematopoetiske og stromale benmargsceller inokuleres deretter på det undersammenflytende vekstforbedrende fibroblastnettverket.
Fremgangsmåtene for dyrking, underinndel ing og kryopreservering av vekstfremmende fibroblaster er som følger:
a. Kultur av vekstfremmende fibroblaster
Fibroblaster dyrkes i RPMI 1640 supplert med 2-10$ føtalt bovinserum eller 2-10$ hesteserum hvortil det er tilsatt 1 jjg/ml hydrokortisonhemisuksinat og 2 jjg/ml gentamycin, penicillin, streptomycin og fungizon. Kulturer dyrkes ved 5$ CO2 i værelsesluft ved 37° C med en relativ fuktighet større enn 90$.
b. Underinndeling av vekstfremmende fibroblaster
5,0 x 10^ fibroblaster avledet fra "buffy"-belegget av en benmargsuspensjon, dermale fibroblaster eller fibroblaster avledet fra kadaverlevere belegges på mikrotiterbrønner (1 mm<2>) og dyrkes til sammenflytning. Disse cellene løftes fra kulturbrønnene ved gjentatte vaskinger, vanligvis fire til fem ganger med Hank's balanserte saltoppløsning uten Ca<++ >eller Mg<++.> Matriksen som blir igjen på mikrotiterplaten undersøkes ved indirekte immunofluorescens ved anvendelse av monoklonale antistoffer til forskjellige matrikskomponenter og fluoresceinisotiocyanat-merket, kanin anti-mus immuno-globulin G for å fastslå kollagentypene som er tilstede. De suspenderte cellene behandles med monoklonale antistoffer rettet mot kollagentyper I-IV, elastin, tropoelastin og fibronektin for å isolere underpopulasjoner av celler som er i stand til å syntetisere hvert produkt. Cellene behandles med marsvinkomplement som vil skade eller ødelegge de cellene hvortil monoklonalt antistoff er knyttet. De levedyktige cellene gjenbelegges på mikrotiterbrønner som beskrevet ovenfor og dyrkes til sammenflytning og løftes av. Effekti-viteten av isolasjonsteknikken verifiseres deretter ved å undersøke matriksen som utskilles av de cellene med monoklonale antistoffer og indirekte immunofluorescens.
For optimal vekst av hematopoetiske celler bør matriksen inneholde kollagentyper III, IV og I i et tilnærmet forhold på 6:3:1. c. Kryopreservering av vekstfremmende fibroblaster Vekstfremmende fibroblaster kan kryopreserveres ved anvendelse av de samme teknikkene som beskrevet ovenfor for stromaceller. På samme måte som stromacellene, vil noen av de vekstfremmende fibroblastene også løsne fra nettet under nedfrysning. Denne matriksen vil imidlertid fremdeles bidra til tilknytningen av margstromaceller og derfor redusere tiden som er påkrevet for å etablere en matriks som fører til hematopoetisk cellevekst.
Inokulering med mononukleære celler
For å øke den langvarige veksten av benmargskulturer, prepareres perifere blodmononukleære celler fra en heparini-sert suspensjon ved anvendelse av Ficoll-hypague eller Percoll. Perifere blodceller og benmargshematopoetiske celler er avledet fra det samme individet (autologe). Disse bør være fjernet ved venipunktur og kryopreservert ved det tidspunktet når benmargsprøven tas. Ytterligere perifere blodceller bør kunne skaffes fra pasienten dersom dette er nødvendig under dyrkingsfremgangsmåten. Dersom imidlertid metastatisk sykdom mistenkes må prøven først underkastes spyling som nevnt ovenfor. 5 x IO15 til 10^ mononukleære celler (monocyt-underpopulasjonen er den foretrukne celletypen innenfor det mononukleære cellelaget for dette trinnet) inokuleres på nettverk 4 til 5 dager etter den innledende inokuleringen med benmargshematopoetiske celler og deretter hver tredje uke. Denne fremgangsmåten øker hematopoesen med 10 til 13% observert på en ukentlig basis.
Fortsettelse av kulturen og oppsamling av etterkommerceller Ifølge oppfinnernes erfaring vil sammenflytende stromacelle-kul turer ikke, eller dårlig, understøtte hematopoese. Uendelig vekst av humane hematopoetiske etterkommerceller er mulig dersom de utstyres med de nødvendige stromal-avledede vekst/reguleringsfaktorene.
For eksempel oppdeles den innledende margprøven i et antall porsjoner inneholdende ca. IO<6> hematopoetiske celler. Hver av disse inokuleres på et under-sammenflytende stromacellenettverk. Kulturene overvåkes ved direkte observasjon med et inverst fasemikroskop og differensielle tellinger av de ikke-vedhengende cellene slik dette fremgår på cytospinpreparatet etter hver foring. Før de når sammenflytning, behandles kulturene med kollagenase og plasseres under mild ultralyd i 6-10 min. Hematopoetiske celler og stromaceller separeres ved hjelp av tetthetsgradientsfremgangsmåter. De hematopoetiske cellene telles ved anvendelse av et hemacytometer og ca.
50$ kryopreserveres ved anvendelse av fremgangsmåter beskrevet tidligere. De gjenværende 50$ av de hematopoetiske cellene oppdeles i porsjoner bestående av ca. 10^ celler og inokuleres på under-sammenflytende stromacellekulturer som har vært forskjøvet i forhold til hverandre og dyrket parallelt. Når disse begynner å nå sammenflytning, utføres den samme fremgangsmåten.
Denne teknikken: 1. variggjør veksten av hematopoetiske celler ved å tilveiebringe en mikroomgivelse som produserer de påkrevde vekstfaktorene og, 2. danner en kontinuerlig bank hvor hematopoetiske etterkommerceller kan avsettes inntil et antall egnet for innpodning er oppnådd.
Modulering av hematopoetisk cellevekst med celleprodukter Det eksisterer i dag teknologi for å underdyrke de forskjellige cellulære komponentene av human marg som separate kulturer. Makrofager, retikulærceller, adipocyter og fibroblaster kan dyrkes separat og deres utskillingsaktivitet modifiseres ved behandling med forskjellige midler. Modulering av fibroblastaktivitet er beskrevet tidligere.
Hematopoese i langvarige humane margkulturer på det tredimensjonale nettverket kan også moduleres ved utskillelse av ekstramedulære makrofager (Kupffer-celler) når disse dyrkes i kultur på følgende måte. Kupffer-celler separeres fra deres organstroma etter pronasenedbrytning. Kort sagt inkuberes vevsprøver i 1 time i pronaseoppløsning (0,2$ pronase (Calbiochem) og Geys' balanserte saltoppløsning (BSS)) samtidig som de omrøres forsiktig. pH for oppløsningen holdes ved 7,3 til 7,5 med IN NaOE. Deoksyr ibonuklease (0,5 mg)
(Calbiochem) tilsettes ved 30 minutters intervaller under fremgangsmåten ovenfor og den resulterende cellesuspensjonen filtreres og sentrifugeres ved 350 x G i 10 minutter. Pelleten resuspenderes i Geys' BSS og 1 ittoralcellene (makrofager og endothelidceller) separeres fra cellulærav-fallet og modne blodceller ved anvendelse av en Percoll
(Pharmacia) gradient. Den resulterende cellefraksjonen vaskes 3x3 minutter med et modifisert Dulbecco's medium anriket med 10$ føtalt bovint serum og belegges på plastkulturskåler ved et volum inneholdende 3 til 4 x 10^ celler.
Etter inkubering i 1 dag fjernes de ikke-vedhengende cellene ved vasking med kulturmediet og de vedhengende cellene holdes ved 33°C i en gassblanding bestående av 6$ C02 i værelsesluft ved over 80$ relativ fuktighet. Veksten og/eller utskill-elsesaktiviteten av disse cellene kan stimuleres ved: 1. variasjon av CO2:02~forholdet, 2. behandling av kulturene med lateksperler, 3. behandling av kulturene med silisiumdioksyd, 4. tilsetning av prostaglandin E2, E^ eller F2a til mediet, 5. supplering av mediet med interleukin 1 eller interleukin 2. Makrofag-utskillelsesprodukter kan moduleres ved hjelp av disse fremgangsmåtene/midlene.
Mediet som er kondisjonert med utskillelsesproduktene fra disse makrofagene kan benyttes til å supplere det langvarige benmargskultur-erythropoetiske/granulopoetiske forholdet på tilnærmet samme måte som finner sted in vivo.
Anvendelse av in vitro benmargsreplikeringssystem for å overvåke en pasients tilstand
I en pasient med kreft eller annen sykdom, er det ofte virksomt å overvåke pasientens tilstand ved å suge ut en del av pasientens benmarg og undersøke prøven. På denne måten kan en metastase eller en gjeninntreden detekteres før den er klinisk åpenbar. Pasienter med andre tilstander som kan detekteres ved å undersøke benmargceller, kan også overvåkes på denne måten.
Den langvarige veksten av celler i en utsugd benmargsprøve ved anvendelse av benmargsreplikeringssystemet ifølge foreliggende oppfinnelse, øker sannsynligheten for deteksjon av klonale metastatiske celler og hematopoetiske celler med kromosomale abnormaliteter. Disse cellene kan unngå deteksjon ved en konvensjonell utstrykning av ny utsuget (udyrket) benmarg.
Anvendelse av in vitro benmargsreplikeringssystem i cvto-toksisitetssystem
Cytotoksisiteten overfor benmarg av farmasøytiske preparater, anti-neoplastiske midler, karcinogener, næringsmiddeladditiver og andre stoffer undersøkes ved å anvende in vitro benmargs-replikeringssystemet som oppnås ifølge foreliggende oppf innelse.
Først etableres stabile, voksende kulturer av benmargceller (inbefattende både stromale og hematopoetiske celler). Deretter eksponeres kulturene mot varierende konsentrasjoner av forsøksmidlet. Etter inkubering med forsøksmidlene, undersøkes kulturen ved hjelp av f asemikroskopi for å bestemme den høyeste tålte dosen (HTD) - den konsentrasjonen av forsøksmidlet hvorved de tidligste morfologiske abnormali-tetene kommer tilsyne. Cytotoksisitetundersøkelse kan utføres ved å anvende en rekke supravitale fargestoffer for å fastslå cellelevedyktigheten i dette tredimensjonale systemet, ved anvendelse av teknikker som er velkjente for fagmannen. HTD-bestemmelsen tilveiebringer et konsentrasjonsområde for ytterligere undersøkelse.
Når et undersøkelsesområde er etablert, kan varierende konsentrasjoner av forsøksmidlet undersøkes vedrørende effekten på levedyktigheten, veksten og/eller morfologien av de forskjellige celletypene som utgjør benmargskulturen ved hjelp av fremgangsmåter som er velkjente innen teknikken.
Andre tredimensjonale cellekultursystemer enn beskrevet ved foreliggende oppfinnelse kan tilpasses for anvendelse ved cytotoksisitetsundersøkelse.
Etablering av et tredimensjonalt cellekultursystem Foreliggende oppfinnelse beskriver en tredimensjonal bærer og dens anvendelse som gitteret for et tredimensjonalt, fler-lagscellekultursystem. I tidligere kjente vevskultursystemer blir cellene dyrket i et monolag. Celler dyrket på en tredimensjonal bærer vokser i flere lag og danner en cellulær matriks. Dette tredimensjonale cellekultursystemet nærmer seg fysiologiske tilstander som finnes in vivo i større grad enn tidligere omtalte monolagsvevskultursystemer. Det tredimensjonale cellekultursystemet ifølge oppfinnelsen kan overføres på, eller inn i, en levende organisme.
Den tredimensjonale bæreren kan være av et hvilket som helst materiale som: 1. tillater cellene å feste seg til det (eller kan modifiseres slik at cellene kan feste seg til det) og 2. tillater cellene å vokse i mer enn ett lag. Den tredimensjonale bæreren er et nett i en foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse.
Det tredimensjonale cellekultursystemet kan anvendes på benmarg, hud, lever og mange andre celletyper og vev. F.eks. fremstilles et tredimensjonalt hudcellekultursystem som følger: 1. Fibroblast får feste seg til et nett og dyrkes i 7-9 dager, avsetning av kollagentyper I og III, som beskrevet ovenfor med hensyn på vekstforbedrende fibroblast benyttet i in vitro benmargsreplikeringssystemene; 2. Melanocyter belegges på det behandlede nettet og får vokse i 5 dager; 3. Keratinocyter inokuleres på undersammenflytende melanocyter .

Claims (23)

1. Tredimensjonal stromacellekultur for anvendelse in vitro, karakterisert ved at den omfatter stromaceller og bindevevsproteiner som naturlig blir utskilt av stromacellene som er koblet til, og vesentlig omhyller, et nettverk bestående av et biokompatibelt, ikke-levende materiale formet i en tredimensjonal struktur med interstitielle områder koblet sammen av stromaceller.
2. Tredimensjonal stromacellekultur ifølge krav 1, karakterisert ved at stromacellene er fibroblaster.
3. Tredimensjonal stromacellekultur ifølge krav 1, karakterisert ved at stromacellene er en kombinasjon av fibroblaster og endotheliske celler, pericytter, makrofager, monocytter, leukocytter, plasmaceller, mastceller eller adipocytter.
4 . Tredimensjonal stromacellekultur ifølge krav 1, karakterisert ved at nettverket består av et biodegraderbart materiale.
5 . Tredimensjonal stromacellekultur ifølge krav 4, karakterisert ved at det biodegraderbare materialet omfatter bomull, polyglykolsyre, kattetarmsting, cellulose, gelatin eller dekstran.
6. Tredimensjonal stromacellekultur ifølge krav 1, karakterisert ved at nettverket består av et ikke-biodegraderbart materiale.
7. Tredimensjonal stromacellekultur ifølge krav 6, karakterisert ved at det ikke-biodegraderbare materialet er et polyamid, en polyester, en polystyren, en polypropylen, et polyakrylat, en polyvinyl, et polykarbonat, en polytetrafluoretylen eller en nitrocelluloseforbindelse.
8. Tredimensjonal stromacellekultur ifølge krav 4, 5, 6 eller 7, karakterisert ved at nettverket på forhånd er belagt med kollagen.
9. Tredimensjonal stromacellekultur ifølge krav 1, 2, 3, 4, 5, 6 eller 7,karakterisert ved at nettverket er en mesh.
10. Tredimensjonal stromacellekultur ifølge krav 8, karakterisert ved at nettverket er en mesh.
11. Anvendelse av tredimensjonal stromacellekultur ifølge krav 1 for dyrking av parenchymalceller in vitro, hvorved man (a) inokulerer utgangsceller på en stromacellekultur fremstilt in vitro, omfattende stromaceller og bindevevsproteiner naturlig utskilt av stromacellene koblet til, og som vesentlig omfatter, et nettverk bestående av et biokompatibelt, ikke-levende materiale formet til en tredimensjonal struktur med interstitielle områder koblet av stromaceller; og (b) inkuberer den inokulerte stromacellekulturen i et næringsmedium, slik at de inokulerte cellene prolifererer i kultur.
12. Anvendelse ifølge krav 11, hvor stromacellene er fibroblaster .
13. Anvendelse av tredimensjonal stromacellekultur ifølge krav 1 for dyrking av benmargceller in vitro, hvorved man (a) inokulere hematopoietiske celler på en stromacellekultur fremstilt in vitro, omfattende stromaceller og bindevevsproteiner naturlig utskilt av stromacellene koblet til, og som vesentlig omfatter, et nettverk bestående av et biokompatibelt, ikke-levende materiale formet til en tredimensjonal struktur med interstitielle områder koblet av stromaceller; og (b) inkuberer den inokulerte stromacellekulturen i et næringsmedium, slik at de inokulerte cellene prolifererer i kultur.
14. Anvendelse av tredimensjonal stromacellekultur ifølge krav 1 for dyrking av hudceller in vitro, hvorved man (a) inokulerer melanocytter og keratinocytter på en stromacellekultur fremstilt in vitro, omfattende stromaceller og bindevevsproteiner naturlig utskilt av stromacellene koblet til og som vesentlig omfatter et nettverk bestående av et biokompatibelt, ikke-levende materiale formet til en tredimensjonal struktur med interstitielle områder koblet av stromacellene; og (b) inkuberer den inokulerte stromacellekulturen i et næringsmedium, slik at de inokulerte cellene prolifererer i kultur.
15 . Anvendelse ifølge krav 14, karakterisert ved at den tredimensjonale stromacellekulturen omfatter konfluente stromaceller.
16. Anvendelse av tredimensjonal stromacellekultur ifølge krav 1 for å dyrke leverceller in vitro, hvorved man (a) inokulerer hepatocytter på en stromacellekultur fremstilt in vitro, omfattende stromaceller og bindevevsproteiner som naturlig blir utskilt av stromacellene koblet til, og som vesentlig omfatter, et nettverk bestående av et biokompatibelt, ikke-levende materiale formet i en tredimensjonal struktur med interstitielle områder koblet av stromaceller; og (b) inkuberer den inokulerte tredimensjonale stromacellekulturen i et næringsmedium, slik at de inokulerte cellene prolifererer i kultur.
17. Anvendelse av tredimensjonal stromacellekultur ifølge krav 1 for in vitro testing av cytotoksisk eller medikamentell virkning, hvorved parenchymalceller i et første trinn dyrkes på den tredimensjonale stromacellekulturen, denne eksponeres deretter mot forsøksforbindelsen eller medikamentet, og endelig måles virkningen av forsøksforbindelsen eller medikamentet ved å måle en forandring i den tredimensjonale cellekulturen.
18. Anvendelse ifølge krav 17, hvor det for bestemmelse av cytotoksisk virkning foretas følgende målinger: (bl) måling av antall skadede eller døde celler i den tredimensjonale cellekulturen, hvori antall skadede eller døde celler korrelerer med cytotoksisiteten til testforbindelsen; (b2) analysering av det cellulære innholdet i den tredimensjonale cellekulturen, hvori en økning i celleantall eller en celletype korrelerer med veksten/den regulatoriske aktiviteten til testforbindelsen; (b3) måling av en metabolitt produsert av en tredimen sjonal cellekultur, hvori en økning eller reduksjon i mengden av metabolitt som blir produsert korrelerer med aktiviteten til testforbindelsen, eller (b4) for bestemmelse av den allergeniske virkningen, måling av frigjøringen av en vasoaktiv mediator fra mastcellene, hvori frigjøringen av vasoaktiv mediator er i samsvar med den allergeniske virkningen til testforbindelsen.
19. Anvendelse ifølge krav 17, hvor stromacellene er fibroblaster .
20. Anvendelse ifølge krav 17, hvor stromacellene er en kombinasjon av fibroblaster og endotheliske celler, pericytter, makrofager, monocytter, leukocytter, plasmaceller, mastceller eller adipocytter.
21. Anvendelse ifølge krav 17 eller 18, hvor de parenchymale cellene er hematopoietiske celler, melanocytter og keratinocytter eller hepatocytter.
22. Anvendelse ifølge krav 17 for testing av medikamentell virkning, hvor nettverket på forhånd er belagt med kollagen.
23. Anvendelse ifølge krav 17 for testing av medikamentell virkning, hvor nettverket er en mesh.
NO875286A 1986-04-18 1987-12-17 Tredimensjonal stromacellekultur, anvendelse av stromacellekulturen for dyrking av ulike celletyper in vitro, samt anvendelse av cellekulturen for in vitro testing av cytotoksisk eller medikamentell virkning NO179181C (no)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US85356986A 1986-04-18 1986-04-18
US07/036,154 US4721096A (en) 1986-04-18 1987-04-03 Process for replicating bone marrow in vitro and using the same
US3811087A 1987-04-14 1987-04-14
PCT/US1987/000869 WO1987006120A1 (en) 1986-04-18 1987-04-15 Process for replicating bone marrow

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO875286L NO875286L (no) 1987-12-17
NO875286D0 NO875286D0 (no) 1987-12-17
NO179181B true NO179181B (no) 1996-05-13
NO179181C NO179181C (no) 1996-08-21

Family

ID=27364979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO875286A NO179181C (no) 1986-04-18 1987-12-17 Tredimensjonal stromacellekultur, anvendelse av stromacellekulturen for dyrking av ulike celletyper in vitro, samt anvendelse av cellekulturen for in vitro testing av cytotoksisk eller medikamentell virkning

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0309456B1 (no)
JP (2) JP2857392B2 (no)
KR (1) KR0142885B1 (no)
AT (1) ATE127692T1 (no)
AU (3) AU615414B2 (no)
BG (1) BG51337A3 (no)
BR (1) BR8707673A (no)
DE (1) DE3751519T2 (no)
DK (1) DK665687A (no)
FI (1) FI100249B (no)
HK (1) HK1007684A1 (no)
HU (1) HU202578B (no)
NO (1) NO179181C (no)
RO (1) RO106655B1 (no)
WO (1) WO1987006120A1 (no)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU644578B2 (en) * 1986-04-18 1993-12-16 Marrow-Tech Incorporated Three-dimensional cell and tissue culture system
US5902741A (en) * 1986-04-18 1999-05-11 Advanced Tissue Sciences, Inc. Three-dimensional cartilage cultures
US6309635B1 (en) 1986-11-20 2001-10-30 Children's Medical Center Corp. Seeding parenchymal cells into compression resistant porous scaffold after vascularizing in vivo
US5567612A (en) * 1986-11-20 1996-10-22 Massachusetts Institute Of Technology Genitourinary cell-matrix structure for implantation into a human and a method of making
US5759830A (en) * 1986-11-20 1998-06-02 Massachusetts Institute Of Technology Three-dimensional fibrous scaffold containing attached cells for producing vascularized tissue in vivo
US5736372A (en) * 1986-11-20 1998-04-07 Massachusetts Institute Of Technology Biodegradable synthetic polymeric fibrous matrix containing chondrocyte for in vivo production of a cartilaginous structure
WO1993007913A1 (en) * 1991-10-24 1993-04-29 Children's Medical Center Corporation Neomorphogenesis of urological structures in vivo from cell culture
US5436151A (en) * 1992-04-03 1995-07-25 Regents Of The University Of Minnesota Method for culturing human hematopoietic stem cells in vitro
US5460964A (en) * 1992-04-03 1995-10-24 Regents Of The University Of Minnesota Method for culturing hematopoietic cells
US7214654B1 (en) 1994-12-07 2007-05-08 Karlheinz Schmidt Agent for the manufacture of biological parts including an active ingredient complex and carrying materials suitable for the active ingredient complex
US5709854A (en) 1993-04-30 1998-01-20 Massachusetts Institute Of Technology Tissue formation by injecting a cell-polymeric solution that gels in vivo
US5855610A (en) 1995-05-19 1999-01-05 Children's Medical Center Corporation Engineering of strong, pliable tissues
US5728581A (en) * 1995-06-07 1998-03-17 Systemix, Inc. Method of expanding hematopoietic stem cells, reagents and bioreactors for use therein
US5741685A (en) * 1995-06-07 1998-04-21 Children's Medical Center Corporation Parenchymal cells packaged in immunoprotective tissue for implantation
AU1720400A (en) * 1998-11-12 2000-05-29 Cell Science Therapeutics, Inc. Lymphoid tissue-specific cell production from hematopoietic progenitor cells in three-dimensional devices
RU2249039C2 (ru) * 1999-02-04 2005-03-27 Текнион Рисерч Энд Дивелопмент Фаундейшн Лтд. Способ размножения/поддержания недифференцированных гемопоэтических стволовых клеток или клеток-предшественников (варианты), способ приготовления кондиционированной среды стромальных клеток, способ трансплантации недифференцированных гемопоэтических стволовых клеток или клеток-предшественников (варианты)
US7087431B2 (en) 2000-03-02 2006-08-08 University Of Rochester Ex vivo generation of functional leukemia cells in a three-dimensional bioreactor
DE10203644A1 (de) * 2002-01-30 2003-08-07 Fraunhofer Ges Forschung Kryokonservierung an textilen Geweben
AU2005215211B2 (en) 2004-02-13 2011-11-03 Smith & Nephew Orthopaedics Ag Wound healing profile
EP1856245A2 (en) * 2005-03-01 2007-11-21 National Center for Cell Sciences A composition for creating an artificial bone-marrow like environment and uses thereof
JP4977854B2 (ja) * 2005-10-21 2012-07-18 国立大学法人名古屋大学 組織形成用複合材料およびその製造方法
WO2010048441A2 (en) * 2008-10-22 2010-04-29 Regenemed, Inc. Culture systems
KR20190042747A (ko) * 2011-06-02 2019-04-24 프레지던트 앤드 펠로우즈 오브 하바드 칼리지 생체외 조직 배양 시스템을 위한 방법 및 용도

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH593339A5 (no) * 1973-07-02 1977-11-30 Monsanto Co
US4144126A (en) * 1975-05-21 1979-03-13 Beecham Group Limited Cell culture method
JPS51151384A (en) * 1975-06-20 1976-12-25 Olympus Optical Co Ltd Process for cultivating organic tissue or cells automatically
US4024020A (en) * 1975-12-15 1977-05-17 Monsanto Company Method of cell culture on polyacrylonitrile surface
US4184922A (en) * 1977-11-11 1980-01-22 The Government Of The United States Dual circuit, woven artificial capillary bundle for cell culture
US4228243A (en) * 1978-07-13 1980-10-14 Toray Industries, Inc. Cell culture propagation apparatus
IL74715A0 (en) * 1984-03-27 1985-06-30 Univ New Jersey Med Biodegradable matrix and methods for producing same

Also Published As

Publication number Publication date
JP3032492B2 (ja) 2000-04-17
AU7356887A (en) 1987-11-09
JPH01503195A (ja) 1989-11-02
KR880701093A (ko) 1988-07-25
DE3751519D1 (de) 1995-10-19
FI884783A0 (fi) 1988-10-17
AU615414B2 (en) 1991-10-03
AU6816090A (en) 1991-03-14
WO1987006120A1 (en) 1987-10-22
HUT48112A (en) 1989-05-29
RO106655B1 (ro) 1993-06-30
JPH10114664A (ja) 1998-05-06
DK665687D0 (da) 1987-12-17
KR0142885B1 (ko) 1998-07-15
ATE127692T1 (de) 1995-09-15
NO875286L (no) 1987-12-17
DE3751519T2 (de) 1996-03-28
FI100249B (fi) 1997-10-31
NO179181C (no) 1996-08-21
BR8707673A (pt) 1989-08-15
EP0309456B1 (en) 1995-09-13
HU202578B (en) 1991-03-28
HK1007684A1 (en) 1999-04-23
DK665687A (da) 1987-12-17
JP2857392B2 (ja) 1999-02-17
NO875286D0 (no) 1987-12-17
EP0309456A1 (en) 1989-04-05
FI884783A (fi) 1988-10-17
BG51337A3 (en) 1993-04-15
EP0309456A4 (en) 1989-06-27
AU6815990A (en) 1991-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO179181B (no) Tredimensjonal stromacellekultur, anvendelse av stromacellekulturen for dyrking av ulike celletyper in vitro, samt anvendelse av cellekulturen for in vitro testing av cytotoksisk eller medikamentell virkning
US4963489A (en) Three-dimensional cell and tissue culture system
US5032508A (en) Three-dimensional cell and tissue culture system
US5160490A (en) Three-dimensional cell and tissue culture apparatus
US5518915A (en) Three-Dimensional mucosal cell and tissue culture system
US4721096A (en) Process for replicating bone marrow in vitro and using the same
AU595813B2 (en) Process for replicating bone marrow in vitro
Jiang et al. Harvesting and cryopreservation of lymphatic endothelial cells for lymphatic tissue engineering
Askenasy et al. The topologic and chronologic patterns of hematopoietic cell seeding in host femoral bone marrow after transplantation
CA1310926C (en) Process for replicating bone marrow and other tissues in vitro and using the same
AU644578B2 (en) Three-dimensional cell and tissue culture system
IL85957A (en) Live substrate tissue produced by NI ORTIV and consisting of substrate cells and connective tissue proteins
RU2160112C1 (ru) Способ приготовления клеточного трансплантата из фетальных тканей
KR0156685B1 (ko) 3차원 배양물을 이용한 약물의 효과를 테스트하는 방법
KR0156571B1 (ko) 3차원 세포 및 조직 배양계
IL91536A (en) A three-dimensional cell and a tissue culture system that includes parenchymal cells cultured on living stromal tissue, a method for preparing such a system and its uses

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees