RU2731988C2 - Composition for preventing aggregation and higher homogeneity of culture, increasing productivity of recombinant proteins producing cell lines - Google Patents

Composition for preventing aggregation and higher homogeneity of culture, increasing productivity of recombinant proteins producing cell lines Download PDF

Info

Publication number
RU2731988C2
RU2731988C2 RU2018147189A RU2018147189A RU2731988C2 RU 2731988 C2 RU2731988 C2 RU 2731988C2 RU 2018147189 A RU2018147189 A RU 2018147189A RU 2018147189 A RU2018147189 A RU 2018147189A RU 2731988 C2 RU2731988 C2 RU 2731988C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
medium
culture
composition
cell lines
serum
Prior art date
Application number
RU2018147189A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018147189A3 (en
RU2018147189A (en
Inventor
Михаил Петрович Кирпичников
Дмитрий Александрович Долгих
Марине Эдуардовна Гаспарян
Виктория Витальевна Аргентова
Теймур Кантамирович Алиев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН)
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
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН)
Priority to RU2018147189A priority Critical patent/RU2731988C2/en
Publication of RU2018147189A3 publication Critical patent/RU2018147189A3/ru
Publication of RU2018147189A publication Critical patent/RU2018147189A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2731988C2 publication Critical patent/RU2731988C2/en

Links

Images

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
    • C12N5/0018Culture media for cell or tissue culture
    • C12N5/0037Serum-free medium, which may still contain naturally-sourced components

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: invention relates to compositions for improving characteristics of antibody-producing cell culture.
EFFECT: addition of the composition obtained according to the present invention to a serum-free basic medium is capable of preventing aggregate formation, as well as promotes higher homogeneity of medium during cultivation of CHO cell lines (Chinese hamster ovary cells), producing monomer and dimeric forms of recombinant monoclonal IgG and IgA antibodies.
4 cl, 4 dwg, 3 ex

Description

Область техникиTechnology area

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к композиции для предотвращения агрегирования и повышения однородности культуры, увеличения продуктивности, и может быть использовано при суспензионном культивировании клеток млекопитающих, а также для получения рекомбинантных антител IgG и IgA классов при экспрессии клеток млекопитающих.The invention relates to biotechnology, in particular to a composition for preventing aggregation and increasing the homogeneity of the culture, increasing productivity, and can be used for suspension cultivation of mammalian cells, as well as for producing recombinant antibodies of IgG and IgA classes during expression of mammalian cells.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время разработано и успешно применяется несколько бессывороточных сред для культивирования различных эукариотических клеток, и в частности СНО клеток. Однако необходимо отметить, что различные клеточные линии имеют специфический метаболизм и особенности использования питательных элементов. Известно, что при высокой плотности клеток продукция рекомбинантных антител может снижаться из-за агрегирования СНО клеток и вследствие этого ухудшения снабжения клеток кислородом и питательными веществами. Однако для целей Фарминдустрии требуется оптимизация уровня экспрессии иммуноглобулинов в СНО клетках. Некоторые авторы также сообщают об увеличении продукции терапевтических протеинов и улучшении роста клеток при добавлении к бессывороточной среде добавок, представляющих собой комбинации витаминов и гормонов, а также гормонов и неорганических солей (Morris А.Е., Schmid J. "Effects of insulin and LongR3 on serum-free Chinese Hamster Ovary cell cultures expressing two recombinant proteins", Biotechnol. Progr. 2000. Vol. 16. P. 693-697), что позволило выработать подход к замещению компонентов животного происхождения (Kim D.Y., Lee J.С., Chang Y.N., Duk J.О. "Effects of supplementation of various medium components on Chinese hamster ovary cell cultures producing recombinant antibody", Cytotechnology. 2005. Vol. 47. P. 37-49).Currently, several serum-free media have been developed and successfully used for the cultivation of various eukaryotic cells, and in particular CHO cells. However, it should be noted that different cell lines have specific metabolism and specific nutrient utilization. It is known that at a high cell density, the production of recombinant antibodies can decrease due to the aggregation of CHO cells and, as a result, a deterioration in the supply of cells with oxygen and nutrients. However, for the purposes of the Pharmaceutical Industry, it is necessary to optimize the level of expression of immunoglobulins in CHO cells. Some authors also report an increase in the production of therapeutic proteins and improved cell growth when supplements are added to the serum-free medium, which are combinations of vitamins and hormones, as well as hormones and inorganic salts (Morris A.E., Schmid J. "Effects of insulin and LongR3 on serum-free Chinese Hamster Ovary cell cultures expressing two recombinant proteins ", Biotechnol. Progr. 2000. Vol. 16. P. 693-697), which allowed to develop an approach to substitution of components of animal origin (Kim DY, Lee J.C., Chang YN, Duk J.O. "Effects of supplementation of various medium components on Chinese hamster ovary cell cultures producing recombinant antibody", Cytotechnology. 2005. Vol. 47. P. 37-49).

Согласно литературным данным фактор роста фибробластов оказывает влияние на рост клеток роговицы и стволовых клеток (deVere J.K., White R.W. "Fibroblast growth factor 2: its structure and property, paracrine function tumor angiogenesis, and prostate-related mitogenic and oncogenic functions", Urology, 2000. Vol. 55. P. 800-806). Многочисленные исследования подтверждают способность FGF-2 стимулировать пролиферацию эпителиальных клеток роговицы, стромальных фибробластов и эндотелиальных клеток in vitro, а также в культуре клеток и системах по выращиванию органов в культуре (Giguere L., Cheng J, Gospodarowicz D. "Factors involved in the control of proliferation of bovine corneal endothelial cells maintained in serum-free medium", J. Cell Physiol. 1982. Vol. 110. P. 72-80., Sun P., Shen L., Zhang C., Du L., Wu X. "Promoting the expansion and function of human corneal endothelial cells with an orbital adipose-derived stem cell-conditioned", Stem Cell Res. Ther. 2017. Vol. 8. N. 1. P. 287-296. Chmielowiec J., Borowiak M. "In vitro differentiation and expansion of human pluripotent stem cell-derived pancreatic progenitors". Rev. Diabet Stud. 2014. Vol. 11. N. 1. P. 19-34).According to the literature, fibroblast growth factor affects the growth of corneal cells and stem cells (deVere JK, White RW "Fibroblast growth factor 2: its structure and property, paracrine function tumor angiogenesis, and prostate-related mitogenic and oncogenic functions", Urology, 2000 Vol. 55. P. 800-806). Numerous studies confirm the ability of FGF-2 to stimulate the proliferation of corneal epithelial cells, stromal fibroblasts and endothelial cells in vitro, as well as in cell culture and systems for growing organs in culture (Giguere L., Cheng J, Gospodarowicz D. "Factors involved in the control of proliferation of bovine corneal endothelial cells maintained in serum-free medium ", J. Cell Physiol. 1982. Vol. 110. P. 72-80., Sun P., Shen L., Zhang C., Du L., Wu X. "Promoting the expansion and function of human corneal endothelial cells with an orbital adipose-derived stem cell-conditioned", Stem Cell Res. Ther. 2017. Vol. 8. N. 1. P. 287-296. Chmielowiec J. , Borowiak M. "In vitro differentiation and expansion of human pluripotent stem cell-derived pancreatic progenitors" Rev. Diabet Stud. 2014. Vol. 11. N. 1. P. 19-34).

Известно из литературных данных, что добавление сульфата цинка может увеличивать продукцию антител IgG класса при добавлении к среде культивирования. В некоторых работах исследовалось влияние микродобавок к бессывороточным средам. Микроэлементы часто заменяют применение сыворотки в бессывороточных средах. Особенно важно наличие в составе сред таких элементов как Zn, Cu, Se, а также трикарбоновых кислот, необходимых для нормального роста клеток, в частности для поддержания функционирования ферментов (Arora М. Cell Culture Media: A Review. Mater Metods. 2018. Vol. 3. N175).It is known from the literature that the addition of zinc sulfate can increase the production of IgG antibodies when added to the culture medium. Several studies have investigated the effect of microadditives on serum-free media. Trace minerals often replace the use of serum in serum-free media. Particularly important is the presence in the media of such elements as Zn, Cu, Se, as well as tricarboxylic acids necessary for normal cell growth, in particular for maintaining the functioning of enzymes (Arora M. Cell Culture Media: A Review. Mater Metods. 2018. Vol. 3. N175).

Известен состав питательной среды, включающий в том числе янтарную кислоту (RU 2558253 «Питательная среда для суспензионного культивирования клеток млекопитающих», 2014-02-10 или RU 2014104467 А, 2015-08-20). Однако данная среда содержит глутамин, а содержание янтарной кислоты не превышает 0,06 мМ, что не обеспечивает должных времени культивирования и продуктивности. Кроме того, в изобретении показано использование состава только для культивирования ВНК-21 (клетки почки сирийского хомячка).The composition of the nutrient medium is known, including succinic acid (RU 2558253 "Nutrient medium for suspension cultivation of mammalian cells", 2014-02-10 or RU 2014104467 A, 2015-08-20). However, this medium contains glutamine, and the content of succinic acid does not exceed 0.06 mM, which does not provide the proper cultivation time and productivity. In addition, the invention shows the use of the composition only for the cultivation of BHK-21 (Syrian hamster kidney cells).

Также известен состав для культивирования клеток млекопитающих, использующий в составе безбелковых сред хелат железа, хелат цинка и декстран сульфата (ЕР 1482031 А1 «Serum-free mammalian cell culture medium, and uses thereof», 1996-08-30, 2004-12-01). Описанный способ принят за прототип изобретения. Общим признаком является использование в составе ионов железа и цинка. Недостатком является присутствие железа и цинка в составе хелатных соединений и декстрана сульфата в многокомпонентной среде, которые не предотвращают агрегирование клеток.Also known is a composition for the cultivation of mammalian cells, using iron chelate, zinc chelate and dextran sulfate in the composition of protein-free media (EP 1482031 A1 "Serum-free mammalian cell culture medium, and uses thereof", 1996-08-30, 2004-12-01 ). The described method is taken as a prototype of the invention. A common feature is the use of iron and zinc ions in the composition. The disadvantage is the presence of iron and zinc in the composition of chelates and dextran sulfate in a multicomponent medium, which do not prevent cell aggregation.

Таким образом известные композиции (составы) не обеспечивают возможность получения однородной суспензионной культуры. Использование компонентов не предотвращало образование клеточных агрегатов в среде культивирования, и как следствие не способствовало улучшению роста, плотности клеточных культур.Thus, the known compositions (formulations) do not provide the possibility of obtaining a homogeneous suspension culture. The use of the components did not prevent the formation of cell aggregates in the cultivation medium, and as a consequence did not contribute to the improvement of the growth and density of cell cultures.

Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings

Изобретение иллюстрируют следующие графические материалы:The invention is illustrated by the following graphic materials:

Фиг. 1 Влияние фактора роста фибробластов (FGF-2) на жизнеспособность и концентрацию клеток стабильной клеточной линии, продуцирующей рекомбинантные моноклональные антитела димерной формы IgA2m1-изотипа.FIG. 1 Influence of fibroblast growth factor (FGF-2) on the viability and concentration of cells of a stable cell line producing recombinant monoclonal antibodies of the dimeric form of the IgA2m1 isotype.

Фиг. 2 Влияние добавления в среду культивирования композиции фактора роста фибробластов и сульфата цинка на продуктивность стабильной клеточной линии-продуцента рекомбинантных моноклональных антител димерной формы IgA2m1-изотипа.FIG. 2 Influence of adding a composition of fibroblast growth factor and zinc sulfate to the culture medium on the productivity of a stable cell line producing recombinant monoclonal antibodies of the dimeric form of the IgA2m1 isotype.

Фиг. 3 Сравнение влияния композиции декстрана сульфата и цитрата железа на рост и продуктивность стабильных клеточных линий IgG1- и IgA1-изотипов.FIG. 3 Comparison of the effect of the composition of dextran sulfate and iron citrate on the growth and productivity of stable cell lines of IgG1 and IgA1 isotypes.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Технической проблемой, решаемой изобретением является повышение продуктивности при культивировании клеточных линий-продуцентов антител на основе СНО клеток в базовых средах.The technical problem solved by the invention is the increase in productivity during the cultivation of cell lines producing antibodies based on CHO cells in basic media.

Техническим результатом заявляемого изобретения является предотвращение агрегирования клеток культуры и получение однородных суспензионных культур клеток, что дает возможность использовать их для эффективной экспрессии стабильных клеточных линий продуцентов как IgG, так и IgA. Особенно это актуально для клеточных линий, продуцирующих димерные формы IgA, которые по причине особенностей своей структуры и гликозилированию склонны к образованию агрегатов клеток, что приводит к уменьшению плотности и жизнеспособности клеток, и как результат - к снижению продуктивности. Что позволяет заменить дорогостоящие питательные среды и добавки для культивирования клеточных линий продуцентов как IgG, так и IgA.The technical result of the claimed invention is to prevent aggregation of culture cells and obtain homogeneous suspension cell cultures, which makes it possible to use them for efficient expression of stable cell lines producing both IgG and IgA. This is especially true for cell lines producing dimeric forms of IgA, which, due to the peculiarities of their structure and glycosylation, are prone to the formation of cell aggregates, which leads to a decrease in the density and viability of cells, and, as a result, to a decrease in productivity. This makes it possible to replace expensive nutrient media and additives for the cultivation of cell lines producing both IgG and IgA.

Изобретение включает разработанные многокомпонентные добавки к базовым бессывороточным средам IMDM (среда Искова IMDM - модификация среды Дульбекко) или DMEM, которые включают в себя: водный раствор фактора роста фибробластов-2 (FGF-2), соли цинка, цитрат железа и декстран сульфат. Данное изобретение увеличивает однородность суспензионной культуры, повышает плотность культуры, увеличивает продолжительности времени культивирования и повышает уровень экспрессии рекомбинантных антител класса IgG и IgA.The invention includes the developed multicomponent additives to base serum-free media IMDM (Iskov's medium IMDM - modification of Dulbecco's medium) or DMEM, which include: an aqueous solution of fibroblast growth factor-2 (FGF-2), zinc salts, iron citrate and dextran sulfate. This invention increases the homogeneity of the suspension culture, increases the density of the culture, increases the length of time of cultivation and increases the level of expression of recombinant antibodies of the IgG and IgA classes.

Данное решение было найдено при использовании композиций к базовой среде. В качестве базовой среды использовали среду IMDM производства «Gibco», США; «БиолоТ», РФи«ПанЭко», РФ.This solution was found using compositions to the base environment. As a basic medium, we used IMDM medium (Gibco, USA); Biolot, RF and PanEco, RF.

Заявляемая композиция для предотвращения агрегирования, повышения плотности и однородности культуры, повышению продуктивности включает водные растворы фактора роста фибробластов-2 с концентрацией 5.6-11.2 нг/мл и сульфата цинка с концентрацией до 8.3 μМ/мл, при этом дополнительно используют декстрана сульфат и цитрат железа, взятые в концентрации 0.15-0.33 мМ/мл и декстрана сульфат в концентрации до 50 мкг/мл.The claimed composition for preventing aggregation, increasing the density and uniformity of the culture, increasing productivity includes aqueous solutions of fibroblast growth factor-2 with a concentration of 5.6-11.2 ng / ml and zinc sulfate with a concentration of up to 8.3 μM / ml, while additionally using dextran sulfate and iron citrate taken at a concentration of 0.15-0.33 mM / ml and dextran sulfate at a concentration of up to 50 μg / ml.

Наилучший результат достигается при использовании композиции, содержащей фактор роста фибробластов (FGF-2), сульфат цинка, декстран сульфат и цитрат железа, при этом раствор FGF-2 содержится в концентрации 11.2-22.4 нг/мл, цитрат железа - 0.15-0.33 мМ/мл, сульфат цинка - до 8.3 μM/мл, декстран сульфата - до 50 мкг/мл.The best result is achieved when using a composition containing fibroblast growth factor (FGF-2), zinc sulfate, dextran sulfate and iron citrate, while the FGF-2 solution is contained in a concentration of 11.2-22.4 ng / ml, iron citrate - 0.15-0.33 mM / ml, zinc sulfate - up to 8.3 μM / ml, dextran sulfate - up to 50 μg / ml.

Впервые было установлено, что использование предлагаемой многокомпонентной добавки к базовой среде позволяет повысить плотность, время культивирования и продуктивность клеточных линий-продуцентов рекомбинантных антител клеток при их суспензионном культивировании.For the first time, it was found that the use of the proposed multicomponent additive to the base medium makes it possible to increase the density, cultivation time and productivity of cell lines producing recombinant antibodies of cells during their suspension cultivation.

Известные питательные среды и ростовые добавки, предлагаемые для культивирования клеток СНО фирмами-производителями «Lonza», «Invitrogen», являются затратными с точки зрения финансов и времени доставки, так как изготавливаются за рубежом и импортируется в Российскую Федерацию. Например, среда CD OptiCHO («Invitrogen», США) предназначена для культивирования клеток СНО DG44. Однако для биотехнологического производства требуется большое количество среды и добавок, из-за чего возрастает стоимость препаратов на основе антителThe well-known nutrient media and growth additives offered for the cultivation of CHO cells by the manufacturers Lonza and Invitrogen are costly in terms of finance and delivery time, since they are manufactured abroad and imported into the Russian Federation. For example, CD OptiCHO medium (Invitrogen, USA) is intended for cultivation of CHO DG44 cells. However, biotechnological manufacturing requires a large amount of media and additives, which increases the cost of antibody-based drugs.

Изобретение позволяет получить качественную и экономически выгодную питательную среду.The invention makes it possible to obtain a high-quality and cost-effective nutrient medium.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения, которые более подробно описывают возможность осуществления заявляемого изобретения с достижением заявляемого технического результата.The invention is illustrated by examples of specific implementation, which describe in more detail the possibility of implementing the claimed invention with the achievement of the claimed technical result.

Пример 1. Повышение концентрации, жизнеспособности клеток и продуктивности стабильной клеточной линии, продуцирующей рекомбинантные моноклональные антитела димерной формы IgA2m1-изотипа, при добавлении в среду культивирования фактора роста фибробластов (FGF-2).Example 1. Increasing the concentration, viability of cells and productivity of a stable cell line producing recombinant monoclonal antibodies of the dimeric form of the IgA2m1 isotype by adding fibroblast growth factor (FGF-2) to the culture medium.

В опыте используют суспензионную стабильную клеточную линию - продуцент рекомбинантных антител IgA2m1-изотипа, на основе клеточной линии СНО DG44 (dhfr-) (клетки яичников китайского хомячка). Клеточные культуры выращивают на бессывороточной базовой среде DMEM/F12 ("ПанЭко", РФ). Для определения влияния на продуктивность, плотность и жизнеспособность клеточных культур культивирования, эксперимент проводят в формате статических культур в 6-луночных планшетах в стандартных условиях выращивания при 37 С° и 8%CO2 и 96% влажности при непрерывном перемешивании со скоростью 130 об/мин.The experiment uses a suspension stable cell line - a producer of recombinant antibodies of the IgA2m1 isotype, based on the CHO DG44 (dhfr-) cell line (Chinese hamster ovary cells). Cell cultures are grown in serum-free DMEM / F12 basic medium (PanEco, RF). To determine the effect on the productivity, density and viability of cell cultures of cultivation, the experiment is carried out in the format of static cultures in 6-well plates under standard growing conditions at 37 ° C and 8% CO2 and 96% humidity with continuous stirring at a speed of 130 rpm.

Для сравнения эффекта влияния на рост клеточных культур-продуцентов антител IgA2m1-изотипа в качестве стимулятора роста, используют фактор роста фибробластов (FGF-2), полученный в лаборатории инженерии белка ИБХ РАН и добавку инсулина-трансферрин-селенита натрия (ITS) фирмы "Gibco". Стандартная добавка ITS обычно применяется для повышения плотности культуры и стимулирования роста, однако является недешевым реагентом, что повышает затраты на производство терапевтических иммуноглобулинов.To compare the effect of influencing the growth of cell cultures-producers of IgA2m1-isotype antibodies as a growth stimulant, fibroblast growth factor (FGF-2), obtained in the laboratory of protein engineering of the Institute of Bioorganic Chemistry, RAS and the addition of insulin-transferrin-sodium selenite (ITS) from Gibco ". The standard ITS supplement is usually used to increase culture density and stimulate growth, but is not cheap and increases the cost of producing therapeutic immunoglobulins.

Для изучения влияния на рост СНО клеток, в среду для культивирования DMEM/F12 в разных концентрациях добавляют фактор роста фибробластов FGF-2: в конечной концентрации 5.6 нг/мл и 11.2 нг/мл.To study the effect on the growth of CHO cells, fibroblast growth factor FGF-2 is added to the medium for cultivation of DMEM / F12 at different concentrations: at a final concentration of 5.6 ng / ml and 11.2 ng / ml.

В качестве контроля используют культуру клеток, культивируемую в среде с добавлением инсулина-трансферрина-селенита (ITS). Увеличение плотности клеточной культуры происходит на 5-й день культивирования, причем увеличение роста находится в зависимости от концентрации фактора роста фибробластов в культуре. На Фиг. 1А показано увеличение плотности культуры клеток при добавлении FGF-2 в базовую среду DMEM/F12. При добавлении в среду раствора фактора роста фибробластов в концентрации 5.6 нг/мл плотность культуры увеличивалась в 6 раз, а при концентрации FGF-2 11.2 нг/мл - в 6.7 раза, по сравнению с контрольным образцом.A cell culture cultured in a medium supplemented with insulin-transferrin-selenite (ITS) was used as a control. The increase in the density of the cell culture occurs on the 5th day of cultivation, and the increase in growth depends on the concentration of fibroblast growth factor in the culture. FIG. 1A shows the increase in cell culture density upon addition of FGF-2 to DMEM / F12 base medium. When a solution of fibroblast growth factor was added to the medium at a concentration of 5.6 ng / ml, the culture density increased by 6 times, and at a FGF-2 concentration of 11.2 ng / ml, by 6.7 times, compared with the control sample.

Применение в качестве ростовой добавки фактора роста фибробластов показывает также его пролонгированное действие на поддержание плотности клеточной культуры и времени роста в течение 9 дней в базовой среде, в отличие от добавки ITS. При добавлении ITS к среде на 9-10-й день культивирования происходит существенное уменьшение плотности клеток и практическая гибель клеточной культуры. (Фиг. 1A)The use of fibroblast growth factor as a growth supplement also shows its prolonged effect on maintaining cell culture density and growth time for 9 days in the base medium, in contrast to the ITS supplement. When ITS is added to the medium on the 9-10th day of cultivation, there is a significant decrease in cell density and a virtual death of the cell culture. (Fig. 1A)

На Фиг. 1B продемонстрирован эффект влияния фактора роста фибробластов на жизнеспособность клеток. Через 9 дней культивирования все образцы, которые культивируют на среде с использованием фактора роста фибробластов имеют высокую степень жизнеспособности - свыше 85%, наиболее высокая степень жизнеспособности порядка 94% остается только для образца, в который добавляют препарат FGF-2 в концентрации 11.2 нг/мл. (Фиг. 1B)FIG. 1B demonstrates the effect of fibroblast growth factor on cell viability. After 9 days of cultivation, all samples that are cultured on a medium using fibroblast growth factor have a high degree of viability - over 85%, the highest degree of viability of about 94% remains only for the sample to which the FGF-2 preparation is added at a concentration of 11.2 ng / ml ... (Fig. 1B)

Измерение концентрации клеток и их жизнеспособности проводят с использованием красителя 0.4% раствора трипанового синего в камере Горяева.Measurement of the concentration of cells and their viability is carried out using a dye of 0.4% trypan blue solution in a Goryaev chamber.

Пример 2. Влияние композиции раствора фактора роста фибробластов и сульфата цинка на увеличение продуктивности стабильной клеточной линии, экспрессирующей рекомбинантные моноклональные антитела димерной формы IgA2m1-изотипа.Example 2. Influence of the composition of a solution of fibroblast growth factor and zinc sulfate on an increase in the productivity of a stable cell line expressing recombinant monoclonal antibodies of the dimeric form of the IgA2m1 isotype.

В опыте используют суспензионную стабильную клеточную линию-продуцент рекомбинантных антител IgA2m1-изотипа, на основе клеточной линии СНО DG44 (dhfr-) (клетки яичников китайского хомячка). Клеточные культуры выращивают на бессывороточной базовой среде IMDM ("ПанЭко", РФ). Для определения влияния на продуктивность, плотность и жизнеспособность клеточных культур культивирования, эксперимент проводят в формате статических культур в 6-луночных планшетах в стандартных условиях выращивания при 37 С° и 8%CO2 и 96% влажности при непрерывном перемешивании со скоростью 130 об/мин.The experiment uses a suspension stable cell line producing recombinant antibodies of the IgA2m1 isotype, based on the CHO DG44 (dhfr-) cell line (Chinese hamster ovary cells). Cell cultures are grown on a serum-free base IMDM medium (PanEco, Russia). To determine the effect on the productivity, density and viability of cell cultures of cultivation, the experiment is carried out in the format of static cultures in 6-well plates under standard growing conditions at 37 ° C and 8% CO2 and 96% humidity with continuous stirring at a speed of 130 rpm.

Для определения влияния на продукцию антител IgA в бессывороточную базовую среду IMDM фирмы "ПанЭко" добавляют раствор сульфата цинка, а также комбинацию фактора роста фибробластов и сульфата цинка. Стерильный раствор сульфата цинка добавляли в концентрации 8.3 μМ/мл, а раствор FGF-2 - в концентрации 11.2 нг/мл. В качестве контрольного образца используют культуру клеток, выращенную в базовой среде IMDM без добавок.To determine the effect on the production of IgA antibodies, a solution of zinc sulfate, as well as a combination of fibroblast growth factor and zinc sulfate, are added to the PanEco serum-free base medium IMDM. A sterile zinc sulfate solution was added at a concentration of 8.3 μM / ml, and a FGF-2 solution at a concentration of 11.2 ng / ml. As a control sample, a cell culture grown in a basic IMDM medium without additives is used.

Продуктивность определяют методом ИФА на 6-й и 10-й дни культивирования. На Фиг. 2 показано влияние композиции на увеличение продуктивности по сравнению с контрольным образцом. При использовании композиции фактора роста фибробластов и сульфата цинка на 10-й день роста увеличение концентрации антител по сравнению с контролем составило 30%.Productivity is determined by ELISA on the 6th and 10th days of cultivation. FIG. 2 shows the effect of the composition on the increase in productivity in comparison with the control sample. When using the composition of fibroblast growth factor and zinc sulfate on the 10th day of growth, the increase in the concentration of antibodies compared to the control was 30%.

При этом добавление только раствора сульфата цинка увеличивает продуктивность на 6-й день культивирования по сравнению с контрольным образцом и образцом, культивируемым на среде с композицией. Однако на 10-й день концентрация антител в среде становится меньше по сравнению с данными контрольного образца.In this case, the addition of only a solution of zinc sulfate increases productivity on the 6th day of cultivation compared to the control sample and the sample cultivated on the medium with the composition. However, on the 10th day, the concentration of antibodies in the medium becomes lower compared to the data of the control sample.

Использование фактора роста фибробластов способствует как увеличению плотности клеток, так и продолжительности времени их культивирования и, как следствие, увеличению продуктивности.The use of fibroblast growth factor promotes both an increase in cell density and the duration of their cultivation and, as a consequence, an increase in productivity.

Пример 3. Влияние композиции декстрана сульфата с цитратом железа на пролиферативную активность и продуктивность стабильных клеточных линий двух изотипов иммуноглобулинов: мономера IgG1 и димерной формы IgA1.Example 3. Influence of the composition of dextran sulfate with iron citrate on the proliferative activity and productivity of stable cell lines of two immunoglobulin isotypes: IgG1 monomer and IgA1 dimeric form.

Влияние композиции на гомогенность суспензионной культуры, демонстрируют на стабильных клеточных линиях, продуцирующих разные классы иммуноглобулинов: IgG1 и IgA1. Для определения влияния как на продуктивность, так и на время культивирования, опыт проводят в формате статических культур в 6-луночных планшетах в стандартных условиях выращивания, упомянутых выше. В качестве контроля для культивирования используют среду IMDM без добавок. В качестве образца для сравнения в базовую среду добавляют реагент" - "Anti-clumping reagent” фирмы "Gibco".The effect of the composition on the homogeneity of the suspension culture is demonstrated on stable cell lines producing different classes of immunoglobulins: IgG1 and IgA1. To determine the effect on both productivity and culture time, the experiment is carried out in static culture format in 6-well plates under the standard growing conditions mentioned above. Unsupplemented IMDM medium was used as a culture control. The anti-clumping reagent from Gibco is added to the base medium as a reference.

В качестве композиции для базовой среды используют натриевую соль декстрана сульфата в конечной концентрации 50 мкг/мл и цитрат железа в 2-х концентрациях: 0.33 мМ/мл или 0.15 мМ/мл. Влияние на образование агрегатов в клеточных культурах и продолжительность их культивирования оказывает композиции натриевой соли декстрана сульфата в конечной концентрации 50 мкг/мл и цитрата железа в 2-х конечных концентрациях: 0.33 мМ/мл и 0.15 мМ/мл. В контрольном образце клеточной культуры, растущем на базовой среде IMDM без добавок, и образце клеточной культуры, растущем на базовой среде IMDM с "Anti-clumping reagent", Ha 7-й день культивирования происходило формирование клеточных агрегатов, в то время как образцы, растущие на базовой среде с исследуемыми добавками имеют гомогенный формат. Однако следует отметить различия для клеточных линий- продуцентов антител IgG1 - и IgA1-изотипов.As a composition for the base medium, the sodium salt of dextran sulfate at a final concentration of 50 μg / ml and iron citrate at 2 concentrations are used: 0.33 mM / ml or 0.15 mM / ml. The formation of aggregates in cell cultures and the duration of their cultivation are influenced by the composition of the sodium salt of dextran sulfate at a final concentration of 50 μg / ml and iron citrate at two final concentrations: 0.33 mM / ml and 0.15 mM / ml. In the control cell culture sample growing on the basic IMDM medium without additives, and the cell culture sample growing on the IMDM basic medium with "Anti-clumping reagent", cell aggregates were formed on the 7th day of culture, while the samples growing on the base medium with the investigated additives have a homogeneous format. However, differences should be noted for the cell lines producing antibodies of IgG1 and IgA1 isotypes.

На Фиг. 3, А и Б представлена диаграмма роста и жизнеспособности культур.FIG. 3, A and B shows a diagram of the growth and vitality of crops.

Для клеточной линии - продуцента антител IgG1-изотипа наибольшую плотность 3.9×106 кл/мл показывают образцы с добавкой натриевой соли декстрана сульфата в конечной концентрации 50 мкг/мл, что является высоким показателем для культивирования в среде (Фиг. 3, А).For a cell line producing antibodies of the IgG1 isotype, the highest density of 3.9 × 10 6 cells / ml is shown by samples with the addition of sodium salt of dextran sulfate at a final concentration of 50 μg / ml, which is a high indicator for cultivation in the medium (Fig. 3, A).

Результаты, полученные при культивировании клеточной линии-продуцента антител IgA1-изотипа, демонстрируют, что плотность клеток как с добавлением композиций, так и без них имеют близкие значения. Однако образцы культур, в которые добавляют комбинации из натриевой соли декстрана сульфата в конечной концентрации 50 мкг/мл и цитрата железа в 2-х вариантах концентраций продолжают рост на 11-й день культивирования, в то время как жизнеспособность других образцов снижается ниже 40%. Таким образом, добавление натриевой соли декстрана сульфата и цитрата железа повышает однородность культуры и увеличивает время культивирования клеточной линии-продуцента антител IgA1-изотипа (Фиг. 3, Б)The results obtained by culturing a cell line producing antibodies of the IgA1 isotype demonstrate that the cell density both with and without the addition of the compositions have similar values. However, the culture samples to which the combinations of sodium dextran sulfate at a final concentration of 50 μg / ml and iron citrate in 2 concentration variants are added continue to grow on the 11th day of cultivation, while the viability of other samples decreases below 40%. Thus, the addition of sodium salt of dextran sulfate and iron citrate increases the uniformity of the culture and increases the time of cultivation of the cell line producing IgA1 antibodies (Fig. 3, B)

На Фиг. 4, А и Б представлена диаграмма продуктивности для клеточных-линий продуцентов IgG1 и IgA1-изотипов.FIG. 4, A and B shows a diagram of productivity for cell lines producing IgG1 and IgA1 isotypes.

Продуктивность клеточной линии - продуцента IgA1 при культивировании в среде с добавлением натриевой соли декстрана сульфата в конечной концентрации 50 мкг/мл и цитрата железа в концентрации 0.33 мМ превосходит значения для контрольного образца культуры, растущего в среде без добавок, и образца, культивируемого в среде с добавлением "Anti-clumping reagent", образцов с добавлением декстрана сульфата или с композицией декстрана сульфата с цитратом железа при концентрации 0.33 мМ/мл - на 62%, 33%), 90% и 123%, соответственно (Фиг. 4, Б).The productivity of a cell line producing IgA1 when cultured in a medium supplemented with sodium salt of dextran sulfate at a final concentration of 50 μg / ml and iron citrate at a concentration of 0.33 mM exceeds the values for a control culture sample growing in a medium without additives and a sample cultured in a medium with by adding "Anti-clumping reagent", samples with the addition of dextran sulfate or with a composition of dextran sulfate with iron citrate at a concentration of 0.33 mM / ml - by 62%, 33%), 90% and 123%, respectively (Fig. 4, B) ...

Результаты продуктивности для клеточной линии-продуцента антител IgG1-изотипа демонстирируют, что продуктивность культуры при использовании композиции с добавлением натриевой соли декстрана сульфата при концентрации цитрата железа 0.33 мМ превосходит контрольный и другие образцы (Фиг. 4, А).The productivity results for the cell line producing antibodies of the IgG1 isotype demonstrate that the productivity of the culture when using the composition with the addition of sodium dextran sulfate at a concentration of iron citrate of 0.33 mM exceeds the control and other samples (Fig. 4, A).

Claims (8)

1. Композиция для введения в бессывороточную базовую среду роста для предотвращения агрегирования и повышения продуктивности клеточных линий СНО - продуцентов мономерных и димерных форм рекомбинантных моноклональных антител IgG и IgA классов, на основе раствора фактора роста фибробластов-2 (FGF-2) и сульфата цинка при следующем соотношении компонентов:1. Composition for introduction into a serum-free basic growth medium to prevent aggregation and increase the productivity of CHO cell lines - producers of monomeric and dimeric forms of recombinant monoclonal antibodies of IgG and IgA classes, based on a solution of fibroblast growth factor-2 (FGF-2) and zinc sulfate at the following ratio of components: водные растворы фактора роста фибробластов-2 - от 5,6 до 11,2 нг/мл иaqueous solutions of fibroblast growth factor-2 - from 5.6 to 11.2 ng / ml and сульфат цинка с концентрацией до 8,3 μМ/мл.zinc sulfate with a concentration of up to 8.3 μM / ml. 2. Композиция по п. 1, характеризующаяся тем, что в качестве бессывороточной базовой среды используют IMDM или DMEM.2. A composition according to claim 1, characterized in that IMDM or DMEM is used as a serum-free base medium. 3. Композиция для введения в бессывороточную базовую среду роста для предотвращения агрегирования и повышения продуктивности клеточных линий СНО - продуцентов мономерных и димерных форм рекомбинантных моноклональных антител IgG и IgA классов, на основе раствора декстрана сульфата и цитрата железа двухвалентного (Fe2+) при следующем соотношении компонентов:3. Composition for introduction into a serum-free basic growth medium to prevent aggregation and increase the productivity of CHO cell lines - producers of monomeric and dimeric forms of recombinant monoclonal antibodies of IgG and IgA classes, based on a solution of dextran sulfate and ferrous citrate (Fe 2+ ) with the following ratio components: декстран сульфат - до 50 мкг/мл иdextran sulfate - up to 50 μg / ml and цитрат железа двухвалентного (Fe2+) - от 0,15 до 0,33 мМ/мл.ferrous citrate (Fe 2+ ) - from 0.15 to 0.33 mM / ml. 4. Композиция по п. 3, характеризующаяся тем, что в качестве бессывороточной базовой среды используют IMDM или DMEM.4. A composition according to claim 3, characterized in that IMDM or DMEM is used as a serum-free base medium.
RU2018147189A 2018-12-28 2018-12-28 Composition for preventing aggregation and higher homogeneity of culture, increasing productivity of recombinant proteins producing cell lines RU2731988C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018147189A RU2731988C2 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Composition for preventing aggregation and higher homogeneity of culture, increasing productivity of recombinant proteins producing cell lines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018147189A RU2731988C2 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Composition for preventing aggregation and higher homogeneity of culture, increasing productivity of recombinant proteins producing cell lines

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018147189A3 RU2018147189A3 (en) 2020-06-29
RU2018147189A RU2018147189A (en) 2020-06-29
RU2731988C2 true RU2731988C2 (en) 2020-09-09

Family

ID=71509463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018147189A RU2731988C2 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Composition for preventing aggregation and higher homogeneity of culture, increasing productivity of recombinant proteins producing cell lines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2731988C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1482031A1 (en) * 1996-08-30 2004-12-01 Invitrogen Corporation Serum-free mammalian cell culture medium, and uses thereof
RU2014104467A (en) * 2014-02-10 2015-08-20 Федеральное Казенное Предприятие " Щелковский Биокомбинат" NUTRITION FOR SUSPENSION CULTIVATION OF MAMMAL CELLS

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1482031A1 (en) * 1996-08-30 2004-12-01 Invitrogen Corporation Serum-free mammalian cell culture medium, and uses thereof
RU2014104467A (en) * 2014-02-10 2015-08-20 Федеральное Казенное Предприятие " Щелковский Биокомбинат" NUTRITION FOR SUSPENSION CULTIVATION OF MAMMAL CELLS

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ARORA М.: Cell Culture Media: A Review., Mater Methods, 2013. v.3, doi: //dx.doi.org/10.13070/mm.en.3.175, найдена в "Интернет" от 21.01.2020 по адресу: https://www.labome.com/method/Cell-Culture-Media-A-Review.html. *
deVERE J.K. et al.: Fibroblast growth factor 2: its structure and property, paracrine function tumor angiogenesis, and prostate-related mitogenic and oncogenic functions, Urology, 2000, v. 55, p. 800-806. *
deVERE J.K. et al.: Fibroblast growth factor 2: its structure and property, paracrine function tumor angiogenesis, and prostate-related mitogenic and oncogenic functions, Urology, 2000, v. 55, p. 800-806. ARORA М.: Cell Culture Media: A Review., Mater Methods, 2013. v.3, doi: //dx.doi.org/10.13070/mm.en.3.175, найдена в "Интернет" от 21.01.2020 по адресу: https://www.labome.com/method/Cell-Culture-Media-A-Review.html. MORRIS А.Е. et al.: Effects of insulin and LongR3 on serum-free Chinese Hamster Ovary cell cultures expressing two recombinant proteins, Biotechnol. Progr., 2000, v. 16, p. 693-697. KIM D.Y. et al.: Effects of supplementation of various medium components on Chinese hamster ovary cell cultures producing recombinant antibody, Cytotechnology, 2005, v. 47, p. 37-49. *
KIM D.Y. et al.: Effects of supplementation of various medium components on Chinese hamster ovary cell cultures producing recombinant antibody, Cytotechnology, 2005, v. 47, p. 37-49. *
MORRIS А.Е. et al.: Effects of insulin and LongR3 on serum-free Chinese Hamster Ovary cell cultures expressing two recombinant proteins, Biotechnol. Progr., 2000, v. 16, p. 693-697 *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018147189A3 (en) 2020-06-29
RU2018147189A (en) 2020-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2533074T3 (en) Enhanced cell culture medium
US5045454A (en) Serum-free growth medium and use thereof
ES2716301T3 (en) Compositions of cell cultures and procedures for the production of polypeptides
CN102858953B (en) The cell culture medium improved
US20150329830A1 (en) Myeloma cell culture in transferrin-free low iron medium
CN101724600B (en) Blood serum-free culture medium for supporting suspension culture of CHO cells with large scale and high density
CN101663391A (en) Cell culture method using amino acid-enriched medium
CN107267462B (en) Serum-free culture medium for inducing pluripotent stem cells to rapidly generate
US20170166941A1 (en) Method for modulating galactosylation of recombinant protein through optimization of culture medium
CA2838964C (en) Albumin formulation and use
CN102317440A (en) Improved culture medium additive and application method thereof
Hewlett Strategies for optimising serum-free media
EP0659880B1 (en) Medium for culturing animal cells or antibody-producing cells
RU2731988C2 (en) Composition for preventing aggregation and higher homogeneity of culture, increasing productivity of recombinant proteins producing cell lines
Burgener et al. Medium development
ES2955861T3 (en) Culture medium for pluripotent stem cells
WO2020035050A1 (en) Culture medium for regulating lactic acid metabolism in mammalian cells and use thereof
CN101333513B (en) Non-blood serum low density culture medium for animal cell and use thereof
EP0593539A1 (en) Iron chelate culture medium additive
US20230002729A1 (en) Cell culture medium composition
KR20210068488A (en) Additives for culturing animal cells, culture medium and culture method
JP6108170B2 (en) Cell culture media
CN103484426A (en) Non-animal source low-protein culture medium
KR101050176B1 (en) Myeloma Cell Culture in Transferrin-Free and Low Iron Concentration Medium
Argentova et al. Effects of Fibroblast Growth Factor-2 and Other Microsupplements on the Productivity of IgG-and IgA-Producing Cell Lines

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210310

Effective date: 20210310

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210525

Effective date: 20210525