Científicos de la Universidad de Newcastle han desarrollado una técnica que revoluciona el cultivo celular al permitir la producción y recolección continuas de células.
El proceso elimina el límite en el número de células que se pueden cultivar en una placa de cultivo, que hasta ahora ha estado estrictamente limitada por su área de superficie.
La investigación publicada hoy en ACS Applied Materials & Interfaces informa cómo el equipo de Newcastle ha desarrollado un recubrimiento que permite que las células estromales individuales «se despeguen» de la superficie en la que crecen. Esto crea más espacio para que más células puedan crecer en su lugar, continuamente. El equipo también ha demostrado que el proceso funciona en una variedad de células estromales, incluidas las células madre mesenquimales (MSC).
Che Connon, profesor de ingeniería de tejidos y autor del artículo, dijo:
Esto nos permite alejarnos, por primera vez, de la producción por lotes de células a un proceso continuo. Sorprendentemente, con esta técnica de producción continua, incluso una superficie de cultivo del tamaño de un centavo puede, durante un período de tiempo, generar la misma cantidad de células que un matraz de tamaño mucho mayor.
Este concepto también representa una innovación importante para las terapias basadas en células, donde los tratamientos pueden requerir hasta mil millones de células por paciente. Con nuestra nueva tecnología, un metro cuadrado produciría células suficientes para tratar a 4000 pacientes, mientras que los métodos tradicionales requerirían un área equivalente a un campo de fútbol.
Nuestra nueva tecnología también ofrece un control completo sobre la tasa de producción de células, por lo que podría ampliarse usando frascos de cultivo apilados existentes para producir mil millones de células por semana, o reducirse para colocar un biorreactor en la cabeza de un alfiler.
Escalado para bioprocesamiento
Tradicionalmente, las células se han cultivado en el laboratorio sobre el área de superficie de un matraz y luego se han separado química o enzimáticamente para su uso. Las células se crean en lotes con un tamaño de lote limitado al área sobre la que crecen las células. Esta limitación es un cuello de botella bien reconocido en la fabricación de células terapéuticas y que las empresas actuales no pueden resolver debido a la falta de una tecnología alternativa adecuada.
La publicación aborda este desafío y describe un recubrimiento especial de «péptido anfífilo» que permite que las células adherentes alcancen un equilibrio constante entre el crecimiento y el desprendimiento. Luego, las células autodesprendibles se producen en un bioproceso continuo y están disponibles para su uso en una variedad de aplicaciones posteriores sin perder sus características originales.
El tamaño reducido potencial de un bioproceso celular continuo tiene ventajas obvias en términos de menores costos de producción y mayor cobertura y aplicación.
Hay una serie de terapias basadas en células en etapas posteriores de desarrollo y se estima que 10 millones de pacientes podrían beneficiarse potencialmente de la terapia celular cardíaca cada año. Sin embargo, el enfoque tradicional requeriría un área equivalente a la del centro de Londres y el centro de Manhattan funcionando simultáneamente para producir lo suficiente.
Martina Miotto, estudiante de doctorado del Instituto de Medicina Genética y primera autora del artículo, dijo:
El concepto de un bioproceso continuo se usa actualmente para producir productos biofarmacéuticos como vacunas y anticuerpos contra el cáncer, pero nunca antes para las células.
Hay un número increíblemente elevado de pacientes que necesitan terapia celular, como los que padecen enfermedades del corazón, los cartílagos, la piel y el cáncer. Nuestra nueva tecnología brinda una solución muy necesaria al tiempo que ahorra costos, reduce materiales y mejora la calidad y la estandarización del producto final.
