Desarrollo de dispositivos de microfluídica para un nuevo enfoque en la producción de anticuerpos monoclonales

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2022-05-20

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Temas:

DISPOSITIVO DE MICROFLUIDICA - ANTICUERPO MONOCLONAL RECOMBINANTE - CELULAS ADHERENTES - ANALISIS DE IMAGENES - CRECIMIENTO CELULAR - MICROFLUIDIC DEVICE - RECOMBINANT MONOCLONAL ANTIBODY - ADHERENT CELLS - IMAGE ANALYSIS - CELL GROWTH

Descripción:

La presente tesis está centrada en el diseño y fabricación de dispositivos miniaturizados escalables que permiten optimizar las condiciones de cultivo y crecimiento de células adherentes de mamífero, para favorecer una mayor producción de proteínas recombinantes en condiciones controladas. Primero, se diseñaron y fabricaron distintas versiones de dispositivos de microfluídica de pequeño volumen (DMPV; 32,22 μl) de polidimetilsiloxano (PDMS) con vidrio u otros materiales para el cultivo de células CHO-K1 y HEK-293T. El modelado computacional del flujo del medio de cultivo en el DMPV arrojo velocidades adecuadas para el crecimiento celular, permitiendo cultivar células por más de 2 meses. En este DMPV se cultivaron las líneas celulares adherentes CHO-ahIFNα2b y HEK- ahIFNα2b que expresan un anticuerpo monoclonal (mAb) recombinante anti hIFN-α2b que está siendo evaluado para el tratamiento del lupus eritematoso sistémico. La productividad de ambas líneas celulares fue mayor en los DMPV en comparación con la obtenida utilizando el método de cultivo celular adherente tradicional. Además, el análisis funcional de los mAbs producidos en los DMPVs no mostró diferencias significativas en comparación con los mAbs producidos con el método tradicional. También se desarrolló un software de procesamiento y análisis de imágenes basado en Python para el crecimiento celular (PIACG, por sus siglas en ingles), que permite calcular el área total ocupada por las células en las cámaras de los DMPV en respuesta a diferentes concentraciones de suero fetal bovino, a partir de imágenes de microscopía. Por último, se diseñó y fabricó un dispositivo de microfluídica de gran volumen (DMGV, 2,8 ml) para el cultivo de células CHO-ahIFNα2b. El crecimiento celular con bombeo activo del flujo en el DMGV se mantuvo constante a lo largo del cultivo. En este DMGV se cuantificaron los niveles de glucosa y lactato del medio de cultivo y se observó que sus concentraciones se mantuvieron sin cambios significativos durante todo el estudio. Por último, es interesante observar que los mAbs producidos en el DMGV exhiben una mejora significativa en su afinidad y actividad biológica, en comparación con los producidos con el método tradicional de cultivo. Estos resultados sugieren que los DMPV permiten cultivar células adherentes de mamífero por más de 60 días y líneas celulares que expresan mAbs recombinantes. También se desarrolló un software que permite monitorear el crecimiento celular en estos DMPV. Finalmente, se demostró que los DMPV son escalables más de 80 veces su volumen, manteniendo estables parámetros críticos de cultivo como glucosa y lactato durante el cultivo.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7072_Karp