Presso l’UCL (University College London), il gruppo del Dr. Qasim Rafiq lavora sull’ottimizzazione dell’espansione delle cellule staminali mesenchimali su larga scala in un bioreattore.
Gli studi clinici sulle terapie cellulari e genetiche spesso si basano sulle cellule staminali mesenchimali e sulle loro proprietà immunomodulatorie. Non è sempre chiaro se l’effetto terapeutico provenga direttamente dalle cellule mesenchimali o dai mediatori che rilasciano noti come secretomi.
I secretomi includono: lipidi, RNA messaggero, fattori di crescita e citochine cosi come esosomi e microvescicole.
Per accedere ad un certo numero di usi derivanti dalle cellule mesenchimali in ambito terapeutico, è necessario standardizzare l’espansione di queste cellule con dei metodi robusti, automatizzati, e con dei costi sostenibili.
La sfida ingegneristica nei laboratori è di produrre le cellule mesenchimali su scala commerciale e di minimizzare la variabilità e la manualità. Grazie alle loro capacità adesive, le cellule mesenchimali si coltivano facilmente. L’esperienza ci dice che si espandono per le applicazioni cliniche su monostrato nelle camere di coltura ma questo approccio non è molto vantaggioso.
E’necessario dedicare dei laboratori avanzati con dei costi elevati a questo tipo di espansione e il processo di espansione avviene in incubatori che mantengono le colture in specifiche condizioni di temperatura e di CO2 che vengono costantemente monitorati ma che possono non avere la stessa riproducibilità su larga scala.
Per superare queste barriere, l’approccio ingegneristico è di espandere le cellule mesenchimali in bioreattori. Esistono diversi tipi di bioreattori con caratteristiche differenti e l’esigenza di aderire ad un substrato delle cellule mesenchimali riduce la scelta a bioreattori che abbiano superfici di adesione cellulare.
In aggiunta alla specificità del bioreattore vi è una specificità della matrice che viene usata cosi come le condizioni di coltura legate alla temperatura, all’ossigeno, al terreno di coltura cellulare, all’agitazione della coltura. Tutti questi fattori possono avere un impatto sulla qualità delle cellule espanse. I bioreattori riducono l’apporto e quindi l’errore umano e non dipende da altra strumentazione, è un sistema autonomo e automatizzato che rende la coltura riproducibile su larga scala.
Quando si vuole riprodurre l’uso terapeutico delle cellule mesenchimali per via allogenica ovvero da donatore a un ricevente. I bioreattori possono operare su scale che vanno da 100 ml a 50 litri di coltura cellulare.
Il futuro è quindi li e questo è l’impegno dei laboratori UCL nel realizzare il miglior bioreattore possibile dedicato alle cellule mesenchimali
Fonte: https://parentsguidecordblood.org/en/news/growing-msc-bioreactors-part-1-key-parameters-bioprocessing
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Badalà/Lombardo (Cliente Sorgente)
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