Una tecnologia evoluta per la terapia cellulare e genica
La medicina rigenerativa e le terapie avanzate stanno vivendo un’accelerazione senza precedenti. Le cellule staminali mesenchimali (MSCs) rappresentano oggi uno dei pilastri più promettenti per il trattamento di patologie complesse come artrite, ischemie miocardiche, malattie autoimmuni e disturbi neurologici. Tuttavia, la loro espansione in condizioni controllate, scalabili e GMP-compliant rimane una sfida aperta per numerosi centri di ricerca e laboratori biotecnologici.
Il bioreattore single-use AppliFlex ST consente di coltivare MSCs in un ambiente tridimensionale efficiente, sterico e facilmente scalabile.
Grazie all’impiego di microcarrier dissolvibili, è ora possibile ottenere colture in adesione anche in ambiente sospeso.
Dalla coltura bidimensionale al bioreattore: un cambio di paradigma
Tradizionalmente, le cellule mesenchimali vengono coltivate in piastre o fiasche, metodi validi ma limitanti in termini di espansione, controllo e standardizzazione. L’utilizzo del bioreattore AppliFlex ST, in combinazione con microcarrier specifici, consente una coltura tridimensionale capace di mantenere le proprietà differenziative e immunomodulatorie delle MSCs, offrendo al contempo una produzione ad alta densità e tracciabile.
Protocollo operativo e configurazione
Il bioreattore AppliFlex ST da 500 ml è stato impiegato con una configurazione ottimizzata: impeller marino a tre pale, sparger L-type (per limitare la schiuma) e controllo di temperatura, pH e ossigeno disciolto.
Le condizioni operative prevedevano:
- Volume di lavoro: 250 ml
- Seeding: 8 milioni di cellule (32.000 cellule/ml)
- pH: 7,3
- DO: >20%
- Temperatura: 37°C
Risultati sperimentali: efficienza e controllo della coltura
Durante la coltivazione, i risultati hanno evidenziato un’ottima adesione cellulare ai microcarrier:
- 62% delle cellule adese entro 4 ore
- 87% dei microcarrier con cellule visibili al giorno 1
Successivamente, la coltura batch ha prodotto una espansione cellulare di 5,5 volte, con una densità massima di 1,8 x 10⁵ cellule/ml e una vitalità del 97% al giorno 5.
Questi dati dimostrano la capacità del bioreattore AppliFlex ST di sostenere un’espansione efficiente e controllata delle MSCs in ambienti tridimensionali.
Monitoraggio metabolico: un ambiente di crescita ottimale
Durante tutto il ciclo di coltura sono stati monitorati i principali metaboliti extracellulari, con risultati chiave:
- Il glucosio si è ridotto progressivamente fino a zero al giorno 7
- Il lattato ha mostrato un aumento fisiologico fino a 0,85 g/l
- La glutammina, pur diminuendo, si è mantenuta disponibile fino al giorno 8
MiniBio: la soluzione da banco per lo sviluppo e l’ottimizzazione dei processi
Accanto a soluzioni single-use come AppliFlex ST, Steroglass propone MiniBio, il bioreattore da banco autoclavabile ideale per attività di ricerca, sviluppo preclinico e scale-down. Con volumi da 250 ml a 1 L, MiniBio è progettato per garantire controllo preciso di tutti i parametri critici (pH, DO, temperatura, agitazione) e per supportare colture in sospensione o su microcarrier, comprese le cellule mesenchimali.
Grazie alla sua struttura compatta, modulare e completamente configurabile, MiniBio consente ai laboratori di simulare condizioni di processo industriale in formato ridotto, offrendo un ambiente affidabile e riproducibile per la validazione di protocolli, l’ottimizzazione di condizioni di crescita e la produzione sperimentale di prodotti come secretomi, esosomi e vesicole extracellulari. È la scelta ideale per chi desidera integrare precisione, flessibilità e ripetibilità nella fase di sviluppo dei propri bioprocessi cellulari.