Summary

ייצור תאים בקנה מידה גדול המבוסס על מיקרו-נשאים נקבוביים נמסים ברמת GMP (תנאי ייצור נאותים)

Published: July 07, 2023
doi:

Summary

כאן, אנו מציגים פרוטוקול להשגת ייצור בקנה מידה גדול של תאים דבקים באמצעות מערכת סגורה לחלוטין המבוססת על מיקרו-נשאים נמסים ברמת GMP. הטיפוח של תאי גזע מזנכימליים אנושיים, תאי HEK293T ותאי ורו אומת ועמד הן בדרישות הכמות והן בקריטריוני האיכות של תעשיית התרפיה התאית והגנטית.

Abstract

חוקרים בתעשיית התרפיה התאית והגנטית (CGT) מתמודדים זה זמן רב עם אתגר עצום בהתרחבות יעילה ובקנה מידה גדול של תאים. כדי להתמודד עם החסרונות העיקריים של מערכת הטיפוח המישורית הדו-ממדית (2D), פיתחנו באופן חדשני פלטפורמה אוטומטית לייצור תאים בקנה מידה תעשייתי סגור (ACISCP) המבוססת על מיקרו-נשא בדרגה GMP, נמס ונקבובי עבור תרבית תלת-ממדית של תאים דבקים, כולל תאי גזע/סטרומה מזנכימליים אנושיים (hMSCs), תאי HEK293T ותאי ורו. כדי להשיג הרחבה בקנה מידה גדול, בוצעה הרחבה דו-שלבית עם ביוריאקטורים של 5 ליטר ו-15 ליטר עם מיכלי ערבוב כדי להניב 1.1 x10 10 hMSCs עם הרחבה כוללת של פי 128 תוך 9 ימים. התאים נקצרו על ידי המסה מוחלטת של המיקרו-נשאים, רוכזו, נשטפו ונוסחו באמצעות מערכת עיבוד תאים מבוססת צנטריפוגות בזרימה רציפה, ולאחר מכן הותאמו למערכת מילוי תאים. בהשוואה לתרבית מישורית דו-ממדית, אין הבדלים משמעותיים באיכות של hMSCs שנקטפו מתרבית תלת-ממדית. יישמנו גם מיקרו-נשאים נקבוביים נמסים אלה על סוגי תאים פופולריים אחרים במגזר CGT; באופן ספציפי, תאי HEK293T ותאי Vero טופחו לשיא צפיפות תאים של 1.68 x 10 7 תאים / מ”ל ו 1.08 x 107 תאים / מ”ל, בהתאמה. מחקר זה מספק פרוטוקול לשימוש בפלטפורמה של הנדסת תהליכים ביולוגיים הרותמת את המאפיינים של מיקרו-נשאים מתמוססים ברמת GMP וציוד סגור מתקדם להשגת ייצור בקנה מידה תעשייתי של תאים דבקים.

Introduction

תעשיית CGT הייתה עדה להתרחבות אקספוננציאלית בשני העשורים האחרונים. האבולוציה של תרופות הדור הבא צפויה לטפל ולרפא מחלות עקשנות רבות1. מאז האישור הראשון של מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA) למוצר CGT, Kymriah, בשנת 2017, המחקר והפיתוח הקשורים ל-CGT בעולם המשיכו לצמוח בקצב מהיר, כאשר ה-FDA ראה בקשות לתרופות ניסיוניות חדשות פעילות עבור CGT גדל ל-500 בשנת 20182. על פי התחזיות, מספר האישורים של מוצרי CGT יעמוד ככל הנראה על 54-74 בארה”ב עד שנת 20302.

בעוד הצמיחה המהירה במחקר ובחדשנות של CGT מרגשת, עדיין קיים פער טכנולוגי גדול בין מחקר מעבדה לייצור בקנה מידה תעשייתי שיכול לספק תרופות מבטיחות אלה כדי להגיע לחולים רבים ככל שיידרש בעלויות סבירות. התהליכים הנוכחיים שאומצו עבור ניסויים קליניים אלה הוקמו במעבדות לניסויים בקנה מידה קטן, ונדרשים מאמצים משמעותיים כדי לשפר ולחדש בייצור CGT3. ישנם סוגים רבים של מוצרי CGT, רובם מבוססים על תאים חיים, שיכולים להיות אלוגנים, אוטולוגיים, מהונדסים או טבעיים. תרופות חיות אלה מורכבות הרבה יותר מישויות מולקולריות קטנות או ביולוגיות, ולכן הופכות ייצור בקנה מידה גדול לאתגר משמעותי 4,5,6. בעבודה זו, אנו מדגימים פרוטוקול ייצור תאים בקנה מידה גדול עבור שלושה תאים תלויי עיגון המיושמים באופן נרחב ב- CGTs. אלה כוללים תאי גזע מזנכימליים אנושיים / סטרומה (hMSCs), אשר שימשו לטיפול מבוסס תאים, ותאי HEK293T ותאי ורו, שניהם משמשים לייצור וירוסים להנדסה גנטית של המוצר הטיפולי הסופי. תאים תלויי עיגון מגודלים בדרך כלל בתרבית על מערכות מישוריות, הדורשות עיבוד ידני. עם זאת, שיטות תרבות ידנית דורשות כמות משמעותית של עבודה והן נוטות לזיהום, אשר יכול לסכן את איכות המוצר הסופי. יתר על כן, אין בקרת תהליך בתוך השורה, מה שמוביל לשונות משמעותית באיכות בין אצוות7. אם ניקח את הטיפול בתאי גזע כדוגמה, עם צנרת מבטיחה של מעל 200 מועמדים לטיפול בתאי גזע, ההערכה היא כי 300 טריליון hMSCs יהיה צורך בשנה כדי לענות על הדרישות של יישומים קליניים8. לפיכך, הייצור בקנה מידה גדול של תאים טיפוליים הפך לתנאי מוקדם לביצוע התערבויות טיפוליות אלה עם ביקוש תאים כה גבוה9.

כדי למנוע את המכשולים של מערכות מישוריות, נעשו מאמצים בפיתוח תהליכי ייצור בקנה מידה גדול בביוריאקטורים של מיכלי ערבוב עם מיקרו-נשאים קונבנציונליים שאינם ניתנים לפירוק 10,11,12,13, אך אלה סובלים מהליכי הכנה מסובכים ומיעילות קצירת תאים נמוכה 14. לאחרונה, חידשנו מיקרו-נשא נמס להרחבת תאי גזע, במטרה לעקוף את האתגרים של קצירת תאים ממיקרו-נשאים מסחריים קונבנציונליים שאינם נמסים15. 3D TableTrix זה, מיקרו-נשא נקבובי תלת-ממדי נמס בתקן GMP (תנאי ייצור נאותים), הראה פוטנציאל גדול לייצור תאים בקנה מידה גדול. ואכן, תרבית תלת-ממדית המבוססת על מיקרו-נשאים נקבוביים אלה עשויה ליצור מחדש מיקרו-סביבות ביומימטיות חיוביות כדי לקדם הידבקות, התפשטות, נדידה והפעלה של תאים16. המבנים הנקבוביים ורשתות הנקבוביות המחוברות זו לזו של מיקרו-נשאים יכולים ליצור שטח היצמדות תאים גדול יותר ולקדם את חילופי החמצן, חומרי המזון והמטבוליטים, ובכך ליצור מצע אופטימלי להתרחבות תאי מבחנה 17. הנקבוביות הגבוהה של מיקרו-נשאים נקבוביים תלת-ממדיים מומסים אלה בתקן GMP מאפשרת הרחבה בקנה מידה גדול של hMSCs, והיכולת של התאים להיות מומסים במלואם מאפשרת קציר יעיל של תאים מורחבים אלה18. זהו גם מוצר בדירוג GMP (תנאי ייצור נאותים) והוא נרשם כמוצר פרמצבטי במרכז הסיני להערכת תרופות (מספרי הגשה: F20210000003 ו-F20200000496)19 וב-FDA של ארה”ב (FDA, ארה”ב; מספר תיק מאסטר לסמים: 35481)20.

כאן, אנו מדגימים מערכת אוטומטית לייצור תאים בקנה מידה תעשייתי סגור (ACISCP)18 באמצעות מיקרו-נשאים נקבוביים אלה הניתנים לפיזור ולמסה עבור hMSC, תא HEK293T והרחבת תאי Vera. השגנו הרחבה דו-שכבתית מוצלחת של hMSCs (הרחבה של פי 128 במצטבר תוך 9 ימים) מביוריאקטור של 5 ליטר לביוריאקטור של 15 ליטר ולבסוף השגנו עד 1.1 x10 10 hMSCs מאצווה אחת של ייצור. התאים נקצרו על ידי המסה מוחלטת של המיקרו-נשאים, רוכזו, נשטפו ונוסחו באמצעות מערכת עיבוד תאים מבוססת צנטריפוגות בזרימה רציפה, ולאחר מכן הותאמו למערכת מילוי תאים. יתר על כן, הערכנו את האיכות של מוצרי hMSC כדי לאשר תאימות. הדגמנו גם את היישום של מיקרו-נשאים נמסים אלה לייצור מורחב של שני סוגים אחרים של תאי עיגון, תאי HEK293T ותאי ורו, המיושמים באופן נרחב בתעשיית ה-CGT. צפיפות השיא של תאי HEK293T הגיעה ל 1.68 x 10 7 תאים / מ”ל, ואילו צפיפות השיא של תאי Vero הגיעה ל 1.08 x 107 תאים / מ”ל. מערכת ACISCP יכולה להיות מותאמת לתרבית של מגוון תאים דבקים, והיא עשויה להפוך לפלטפורמה רבת עוצמה שתתרום לזירוז התיעוש של CGT.

Protocol

חבל הטבור האנושי התקבל מבית החולים צינגהואה צ’אנג-גנג בבייג’ינג. כל ההליכים והפרוטוקולים הנוגעים לרכישה, בידוד ותרבית של תאי גזע מזנכימליים מזנכימליים מחבל הטבור האנושיים (UCMSCs) נערכו בהסכמה מדעת ובאישור ועדת האתיקה של בית החולים צינגהואה צ’אנג-גנג בבייג’ינג (מספר הגשה 22035-4-02), והנהלים והפרו…

Representative Results

פלטפורמת ACISCP היא מערכת סגורה לחלוטין שמשתמשת בסדרה של ביוריאקטורים מוקפצים להרחבת קנה מידה, מערכת עיבוד תאים לקצירת תאים וניסוח אוטומטיים, ומערכת מילוי תאים (איור 1). תאים דבקים נצמדים למיקרו-נשאים הנקבוביים, אשר יכולים להתפזר לתוך הביוריאקטור, ובכך להשיג את הטיפוח המושעה …

Discussion

הן אימונותרפיה והן טיפול בתאי גזע משתמשים בתאים חיים כתרופות; עם זאת, המוצרים הסופיים שלהם לא צריך להיות מטוהר או מעוקר באותו אופן כמו מולקולות קטנות או וירוסים. לכן, העיקרון של איכות על ידי עיצוב (QbD) צריך תמיד לזכור מיושם בפועל על תהליך ייצור כימי ובקרה (CMC) במהלך ייצור תאים23. מ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

עבודה זו נתמכה כספית על ידי הקרן הלאומית למדע לחוקרים צעירים מצטיינים (82125018).

Materials

0.25% trypsin EDTA BasalMedia S310JV Used for 2D cell harvest.
3D FloTrix Digest CytoNiche Biotech R001-500 This is a reagent that specifically dissolves 3D TableTrix microcarriers.
3D FloTrix MSC Serum Free Medium CytoNiche Biotech RMZ112 This is a serum-free,animal-free medium for mesenchymal stem cell expansion and maintenance in 2D planar culture as well as 3D culture on 3D TableTrix microcarriers.
3D FloTrix Single-Use Filtration Module CytoNiche Biotech R020-00-10 This module contains 0.22 μm capsule filters used for filtration of culture medium and digest solution.
3D FloTrix Single-Use Storage Bag (10 L) CytoNiche Biotech R020-00-03 Used as feed bag for 5 L bioreactor.
3D FloTrix Single-Use Storage Bag (3 L) CytoNiche Biotech R020-00-01 Used as cell seeding or transfer bags.
3D FloTrix Single-Use Storage Bag (50 L) CytoNiche Biotech R020-00-04 Used as feed bag for 15 L bioreactor.
3D FloTrix vivaPACK Disposable Fill&Finish Consumable Kit CytoNiche Biotech PACK-01-01 This is a standard kit adapted to 3D vivaPACK fill and finish system.
3D FloTrix vivaPACK fill and finish system for cells CytoNiche Biotech vivaPACK This system is a closed liquid handling device, with automated mixing and gas exhausting functions. Cells resuspended in cryopreservation buffer can be rapidly and evenly aliquoted into 20 bags per batch.
3D FloTrix vivaPREP PLUS cell processing system CytoNiche Biotech vivaPREP PLUS This system is a continuous flow centrifuge-based device.Cells can be concentrated, washed, and resuspended under completely closed procedures.
3D FloTrix vivaPREP PLUS Disposable Cell Processing Kit CytoNiche Biotech PREP-PLUS-00 This is a standard kit adapted to 3D vivaPREP PLUS cell processing.
3D FloTrix vivaSPIN  bioreactor 15 L CytoNiche Biotech FTVS15 This bioreactor product employs a controller, a 15 L glass stirred-tank vessel, and assessories. A special perfusion tube is available.
3D FloTrix vivaSPIN  bioreactor 5 L CytoNiche Biotech FTVS05 This bioreactor product employs a controller, a 5 L glass stirred-tank vessel, and assessories.A special perfusion tube is available.
3D FloTrix vivaSPIN Closed System Consumable Pack (10/15 L) CytoNiche Biotech R020-10-10 This is a standard tubing kit adapted to 3D vivaSPIN bioreactor 15 L, containing sampling bags.
3D FloTrix vivaSPIN Closed System Consumable Pack (2/5 L) CytoNiche Biotech R020-05-10 This is a standard tubing kit adapted to 3D vivaSPIN bioreactor 5 L, containing sampling bags.
3D TableTrix microcarriers G02 CytoNiche Biotech G02-10-10g These porous and degradable microcarriers are suitable for HEK293T cell culture. They come pre-sterilized in 10g/bottle with C-Flex tubings for welding to tubes on bioreactors.
3D TableTrix microcarriers V01 CytoNiche Biotech V01-100-10g These porous and degradable microcarriers are suitable for adherent cell culture, they come as non-sterilized microcarriers that need to be autoclaved in PBS before use. They are especially suitable for vaccine production.
3D TableTrix microcarriers W01 CytoNiche Biotech W01-10-10g (single-use packaging);
W01-200 (tablets)
These porous and degradable microcarriers are suitable for adherent cell culture, especially for cells that need to be harvested as end products. They come pre-sterilized in 10g/bottle with C-Flex tubings for welding to tubes on bioreactors.The product has obtained 2 qualifications for pharmaceutical excipients from CDE, with the registration numbers of [F20200000496; F20210000003]. It has also received DMF qualification for pharmaceutical excipients from FDA, with the registration number of [DMF:35481]
APC anti-human CD45 Antibody BioLegend 368512 Used in flow cytometry for MSC identity assessment
Calcein-AM/PI Double Staining Kit Dojindo C542 Calcein-AM/PI Double Staining Kit is utilized for simultaneous fluorescence staining of viable and dead cells. This kit contains Calcein-AM and Propidium Iodide (PI) solutions, which stain viable and dead cells, respectively.
Cap for EZ Top Container Closures for NALGENE-containers (500mL) Saint-Gobain CAP-38 Brands and catalogue numbers are only for example, similar products are available from various suppliers and as long as they have the same functionality, items could be substituted with other brands.
C-Flex Tubing, Formulation 374 (0.25 in x 0.44 in) Saint-Gobain 374-250-3 Used for tube welding and disconnection.
CryoMACS Freezing Bag 50 Miltenyi Biotec  200-074-400 Used for expanding the 3D FloTrix vivaPACK Disposable Fill&Finish Consumable Kit.
Dimethyl Sulfate (DMSO)  Sigma D2650-100mL Used for preparation of cryopreservation solution.
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) BasalMedia L120KJ Used for cultivation of HEK293T and Vero cells.
DURAN Original GL 45 Laboratory bottle (2 L) DWK life sciences 218016357 Used for waste collection from the 5 L bioreactor.
DURAN Original GL 45 Laboratory bottle (5 L) DWK life sciences 218017353 Used for waste collection from the 15 L bioreactor.
DURAN Original GL 45 Laboratory bottle (500 mL) DWK life sciences 218014459 Used for supplementary bottle of 0.1 M NaOH.
EZ Top Container Closures for NALGENE-containers (500mL) Saint-Gobain EZ500 ML-38-2 Brands and catalogue numbers are only for example, similar products are available from various suppliers and as long as they have the same functionality, items could be substituted with other brands.
Fetal bovine serum (FBS) superior quality Wisent 086-150 Used for cultivation of HEK293T cells.
FITC anti-human CD14 Antibody BioLegend 301804 Used in flow cytometry for MSC identity assessment.
FITC anti-human CD34 Antibody BioLegend 343504 Used in flow cytometry for MSC identity assessment.
FITC anti-human CD90 (Thy1) Antibody BioLegend 328108 Used in flow cytometry for MSC identity assessment.
Flow cytometry Beckman Coulter CytoFLEX Used for cell identity assessment.
Fluorescence Cell Analyzer Alit life science Countstar Rigel S2 Used for cell counting. Cell viability can be calculated by staining with AO/PI dyes.
GL 45 Multiport Connector Screw Cap with 2 ports  DWK life sciences 292632806 Brands and catalogue numbers are only for example, similar products are available from various suppliers and as long as they have the same functionality, items could be substituted with other brands.
Glucose Meter Sinocare 6243578 Used for detecting glucose concentration in cell culture medium and supernatant.
Hank's Balanced Salt Solution (HBSS), with calcium and magnesium Gibco 14025092 Used for preparation of digest solution.
Human Albumin 20% Behring (HSA) CSL Behring N/A Used for preparation of wash buffer.
Inverted fluorescent microscope OLYMBUS CKX53SF Used for brifgt field and fluorescent observation and imaging.
Nalgene Measuring Cylinder (500 mL) Thermo Scientific 3662-0500PK Used for calibrating the liquid handling volume speed of peristaltic pumps.
Newborn calf serum (NBS) superfine MINHAI BIO SC101.02 Used for cultivation of Vero cells.
OriCell human mesenchymal stem cell adipogenic differentiation and characterization kit Cyagen HUXUC-90031 Used for tri-lineage differentiation of hUCMSCs.
OriCell human mesenchymal stem cell chondrogenic differentiation and characterization kit Cyagen HUXUC-90041 Used for tri-lineage differentiation of hUCMSCs.
OriCell human mesenchymal stem cell osteogenic differentiation and characterization kit Cyagen HUXUC-90021 Used for tri-lineage differentiation of hUCMSCs.
PE anti-human CD105 Antibody BioLegend 800504 Used in flow cytometry for MSC identity assessment.
PE anti-human CD19 Antibody BioLegend 302208 Used in flow cytometry for MSC identity assessment.
PE anti-human CD73 (Ecto-5'-nucleotidase) Antibody BioLegend 344004 Used in flow cytometry for MSC identity assessment.
PE anti-human HLA-DR Antibody BioLegend 307605 Used in flow cytometry for MSC identity assessment.
Phosphate Buffered Saline (PBS) Wisent 311-010-CL Used in autoclaving of glass vessel and V01 microcarriers, and replacement of culture medium.
Sani-Tech Platinum Cured Sanitary Silicone Tubing (0.13 in x 0.25 in) Saint-Gobain ULTRA-C-125-2F Used for solution transfering driven by peristaltic pumps.
Sterile Saline Hopebiol HBPP008-500 Used for preparation of wash buffer.
Trypzyme Recombinant Trypsin BasalMedia S342JV This reagent is used for bead-to-bead transfer of HEK293T and Vero cells.
Tube Sealer Yingqi Biotech Tube Sealer I This sealer is compatible with both C-Flex tubing and PVC tubing.
Tube Welder for PVC tubing Chu Biotech Tube Welder Micro I Used for welding of PVC tubing.
Tube Welder for TPE tubing Yingqi Biotech Tube Welder I-V2 Used for welding of TPE tubing.
ViaStain AO / PI Viability Stains Nexcelom CS2-0106-25mL Dual-Fluorescence Viability, using acridine orange (AO) and propidium iodide (PI), is the recommended method for accurate viability analysis of primary cells, such as PBMCs, and stem cells in samples containing debris.

References

  1. Golchin, A., Farahany, T. Z. Biological products: Cellular therapy and FDA approved products. Stem Cell Reviews and Reports. 15 (2), 166-175 (2019).
  2. Young, C. M., Quinn, C., Trusheim, M. R. Durable cell and gene therapy potential patient and financial impact: US projections of product approvals, patients treated, and product revenues. Drug Discovery Today. 27 (1), 17-30 (2022).
  3. Elverum, K., Whitman, M. Delivering cellular and gene therapies to patients: solutions for realizing the potential of the next generation of medicine. Gene Therapy. 27 (12), 537-544 (2020).
  4. Blache, U., Popp, G., Dünkel, A., Koehl, U., Fricke, S. Potential solutions for manufacture of CAR T cells in cancer immunotherapy. Nature Communications. 13 (1), 5225 (2022).
  5. Lee, B., et al. Cell culture process scale-up challenges for commercial-scale manufacturing of allogeneic pluripotent stem cell products. Bioengineering. 9 (3), 92 (2022).
  6. Emerson, J., Glassey, J. Bioprocess monitoring and control: Challenges in cell and gene therapy. Current Opinion in Chemical Engineering. 34, 100722 (2021).
  7. Robb, K. P., Fitzgerald, J. C., Barry, F., Viswanathan, S. Mesenchymal stromal cell therapy: progress in manufacturing and assessments of potency. Cytotherapy. 21 (3), 289-306 (2019).
  8. Olsen, T. R., Ng, K. S., Lock, L. T., Ahsan, T., Rowley, J. A. Peak MSC-Are we there yet. Frontiers in Medicine. 5, 178 (2018).
  9. . Roots Analysis. Stem Cell Therapy Contract Manufacturing (CMO) Market, 2019 – 2030 Available from: https://www.rootsanalysis.com/reports/view_document/stem-cell-therapy-contract-manufacturing-market-2019-2030/271.html (2019)
  10. Elseberg, C. L., et al. Microcarrier-based expansion process for hMSCs with high vitality and undifferentiated characteristics. The International Journal of Artificial Organs. 35 (2), 93-107 (2012).
  11. de Soure, A. M., Fernandes-Platzgummer, A., Silva, d. a., L, C., Cabral, J. M. Scalable microcarrier-based manufacturing of mesenchymal stem/stromal cells. Journal of Biotechnology. 236, 88-109 (2016).
  12. Rafiq, Q. A., Coopman, K., Nienow, A. W., Hewitt, C. J. Systematic microcarrier screening and agitated culture conditions improves human mesenchymal stem cell yield in bioreactors. Biotechnology Journal. 11 (4), 473-486 (2016).
  13. Tavassoli, H., et al. Large-scale production of stem cells utilizing microcarriers: A biomaterials engineering perspective from academic research to commercialized products. Biomaterials. 181, 333-346 (2018).
  14. Mizukami, A., et al. Technologies for large-scale umbilical cord-derived MSC expansion: Experimental performance and cost of goods analysis. Biochemical Engineering Journal. 135, 36-48 (2018).
  15. Yan, X., et al. Dispersible and dissolvable porous microcarrier tablets enable efficient large-scale human mesenchymal stem cell expansion. Tissue Engineering. Part C, Methods. 26 (5), 263-275 (2020).
  16. Carletti, E., Motta, A., Migliaresi, C., Haycock, J. W. Scaffolds for tissue engineering and 3D cell culture. 3D Cell Culture: Methods and Protocols. , 17-39 (2011).
  17. Loh, Q. L., Choong, C. Three-dimensional scaffolds for tissue engineering applications: Role of porosity and pore size. Tissue Engineering. Part B Reviews. 19 (6), 485-502 (2013).
  18. Zhang, Y., et al. GMP-grade microcarrier and automated closed industrial scale cell production platform for culture of MSCs. Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 16 (10), 934-944 (2022).
  19. NMPA. Pharmaceutical Excipient Registration Database: Microcarrier tablets for cells. Center for Drug Evaluation Available from: https://www.cde.org.cn/main/xxgk/listpage/ba7aed094c29ae314670a3563a716e (2023)
  20. List of Drug Master Files (DMFs). US Food and Drug Administration Available from: https://www.fda.gov/drug-mater-files-dmfs/list-drug-master-files-dmfs (2023)
  21. Beeravolu, N., et al. Isolation and characterization of mesenchymal stromal cells from human umbilical cord and fetal placenta. Journal of Visualized Experiments. (122), e55224 (2017).
  22. Xie, Y., et al. The quality evaluation system establishment of mesenchymal stromal cells for cell-based therapy products. Stem Cell Research & Therapy. 11 (1), 176 (2020).
  23. Maillot, C., Sion, C., De Isla, N., Toye, D., Olmos, E. Quality by design to define critical process parameters for mesenchymal stem cell expansion. Biotechnology Advances. 50, 107765 (2021).
  24. Silva Couto, P., et al. Expansion of human mesenchymal stem/stromal cells (hMSCs) in bioreactors using microcarriers: Lessons learnt and what the future holds. Biotechnology Advances. 45, 107636 (2020).
  25. Chen, S., et al. Facile bead-to-bead cell-transfer method for serial subculture and large-scale expansion of human mesenchymal stem cells in bioreactors. Stem Cells Translational Medicine. 10 (9), 1329-1342 (2021).
  26. Tsai, A. C., Pacak, C. A. Bioprocessing of human mesenchymal stem cells: From planar culture to microcarrier-based bioreactors. Bioengineering. 8 (7), 96 (2021).
  27. Hewitt, C. J., et al. Expansion of human mesenchymal stem cells on microcarriers. Biotechnology Letters. 33 (11), 2325-2335 (2011).
  28. Mawji, I., Roberts, E. L., Dang, T., Abraham, B., Kallos, M. S. Challenges and opportunities in downstream separation processes for mesenchymal stromal cells cultured in microcarrier-based stirred suspension bioreactors. Biotechnology and Bioengineering. 119 (11), 3062-3078 (2022).
  29. Schirmaier, C., et al. Scale-up of adipose tissue-derived mesenchymal stem cell production in stirred single-use bioreactors under low-serum conditions. Engineering in Life Sciences. 14 (3), 292-303 (2014).
  30. Lawson, T., et al. Process development for expansion of human mesenchymal stromal cells in a 50L single-use stirred tank bioreactor. Biochemical Engineering Journal. 120, 49-62 (2017).
  31. Yang, J., et al. Large-scale microcarrier culture of HEK293T cells and Vero cells in single-use bioreactors. AMB Express. 9 (1), 70 (2019).
  32. Fang, Z., et al. Development of scalable vaccinia virus-based vector production process using dissolvable porous microcarriers. 25th Annual Meeting of the American Society of Gene & Cell Therapy. Molecular Therapy. 30, 195-196 (2022).
check_url/65469?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Chen, Y., Xu, H., Zhang, Y., Guo, L., Lan, M., Yang, Y., Liu, W., Yan, X., Du, Y. Large-Scale Cell Production Based on GMP-Grade Dissolvable Porous Microcarriers. J. Vis. Exp. (197), e65469, doi:10.3791/65469 (2023).

View Video