Influence des conditions de culture sur la quantité de l'INF-[gamma] recombinant produit par des cellules CHO au cours de procédés discontinus

Effect of culture conditions on the quantity and the quality of recombinant INF-[gamma] proced by cho celles during batch processes

• Auteur / Autrice : Marie-Françoise Clincke
• Direction : Frances Yen Potin, Jean-Louis Goergen
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Procédés biotechnologiques et alimentaires
• Date : Soutenance le 08/07/2010
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Lipidomix
• Jury : Président / Présidente : Yves-Jacques Schneider
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Frances Yen Potin, Jean-Louis Goergen, Yves-Jacques Schneider, Véronique Chotteau, Véronique Ogier, Anne Grégoire
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Véronique Chotteau, Yves-Jacques Schneider

Mots clés

Mots clés contrôlés

Glycosylation

Interférons gamma

Cultures cellulaires

Mots clés libres

Cellules CHO

Milieux de culture

Citrate de fer

Pluronic F-68

Éthanolamine

IFN-γ

Glycosylation

CHO cells

Culture medium

Iron citrate

Pluronic F-68

Ethanolamine

IFN-γ

Glycosylation

Résumé

Au cours de cette étude, nous avons approfondi nos connaissances concernant l’effet des conditions de culture sur la quantité et la qualité d’une protéine recombinante produite par des cellules CHO. En particulier, nous avons étudié l’influence de 3 composés (citrate de fer, pluronic F-68 et éthanolamine) présents dans le milieu BDM mais absent du milieu RPMI avec sérum (FCS-RPMI) sur la croissance des cellules CHO, la production de l’interféron-gamma humain recombinant (IFN-γ) ainsi que sa qualité. L’ajout de pluronic F-68 (0,1%) et de citrate de fer (500 µM) dans le milieu RPMI sans sérum a permis d’obtenir une croissance cellulaire comparable à celle obtenue avec le milieu FCS-RPMI. Par ailleurs, dans ces conditions de culture, la production de l’IFN-g est également augmentée. L’ajout de citrate de fer dans le milieu FCS-RPMI permet non seulement d’améliorer la croissance des cellules CHO mais également la production de l’IFN-γ. Avec le milieu FCS-RPMI, la macrohétérogénéité de la glycosylation de l’IFN-γ change au cours du procédé discontinu, cette dernière est maintenue constante uniquement lorsque du citrate de fer est ajouté à ce même milieu de culture. En outre, des activités gélatinase et caséinase appartenant aux familles des métalloprotéases et des protéases à sérine ont été mises en évidence au cours des cultures de cellules CHO. Quel que soit le milieu utilisé (RPMI, BDM avec ou sans sérum), l’ajout de citrate de fer permet de maîtriser et d’éviter la protéolyse de l’IFN-γ. Enfin, la relation entre le degré de glycosylation macroscopique de l’IFN- γ et son activité biologique (immunomodulatrice) in-vitro a été établie

In this study, we characterized the effect of culture conditions on the quantity and the quality of a recombinant protein, IFN-γ, produced by CHO cells. In particular, we studied the effect of 3 components (iron citrate, pluronic F-68 and ethanolamine) that are present in the BDM medium, but completely lacking in RPMI serum medium (FCS-RPMI) on CHO cell growth, as well as the production and quality of recombinant IFN-γ.The addition of Pluronic F-68 (0.1%) and iron citrate (500 µM) in RPMI without serum resulted in growth kinetic performances similar to those observed in FCS-RPMI. Furthermore, in these culture conditions, IFN- γ production was improved. Addition of iron citrate in FCS-RPMI improved cell growth, as well as IFN-γ production. Whereas the glycosylation pattern of recombinant IFN-γ produced by CHO cells was not constant when the culture was performed in FCS-RPMI, the glycosylation pattern of IFN-γ remained constant when iron citrate was added in the medium. In addition, gelatinase and caseinase enzymatic activities in CHO batch cultures were detected, due most likely to enzymes of the metalloproteases and serine protease families. Despite the type of medium used (RPMI, BDM with or without serum), addition of iron citrate minimized IFN-g proteolysis. Finally, the relationship between the macroglycosylation pattern of IFN-g and its in-vitro biological (immunomodulatory) activity was demonstrated