Rapeseed peptides : an alternative to animal proteins in mammalian cell culture processes ?
Les peptides de colza : une alternative aux protéines animales dans les procédés de culture de cellules de mammifères ?
Résumé
In order to improve the performances of animal cell culture processes for the production of therapeutic proteins, and to limit the risks of contamination by animal derived molecules, the effects of a supplementation of serum-free and animal-protein free culture media with rapeseed peptidic fractions were performed. Peptide fractions of various compositions were generated by enzymatic hydrolysis on proteic extract and membrane fractionation. These fractions, rich in nitrogen matter, displayed a variable effect on CHO cells, with a strong cell growth promoting effect of a fraction containing peptides with a broad range of size. In fact, this fraction increased the cell growth, prolonged cell survival, increased the specific production of the recombinant protein, and reduced the whole metabolism of carbohydrates. We also showed that tis peptidic fraction was utilized as nutritioinal additives, but also, as survival and/or growth promoting factors. Other additional advantages ot these peptides were highlighted, such as : an easier adaptation of various cell lines to serum-free conditions, a good cryoprotection of cells during the freezing process au good filterability. Indeed, a very simple culture medium was designed, completely free from animal molecules, and stimulating the growth of adherent or suspension cells from different industrial strains, for various culture scales. These results taken together suggest the use of this new particularly interesting peptidic source as an additive in animal cell culture processes.
En vue d'améliorer les performances de procédés de culture en masse de cellules animales pour la production de protéines thérapeutiques, et de limiter les risques de contamination par des molécules d'origine animale, nous avons étudié les effets d'une supplémentation, par des fractions peptidiques de colza, de milieux de culture sans sérum et/ou sans protéine animale. Des fractions peptidiques de diverses compositions ont été générées par hydrolyse enzymatique d'extrait protéique et fractionnement membranaire. Ces fractions, riches en matière azotée, montrent un effet variable sur les cellules CHO, avec un fort effet promoteur de croissance cellulaire d'une fraction composée d'une large gamme de taille de peptides. Des études cinétiques de cultures en masse en bioréacteurs agités ont confirmé l'impact de cette fraction sur : l'accélération de la croissance cellulaire, le prolongement de la survie cellulaire, l'augmentation de la production spécifique de la protéine produite, et le ralentissement du métabolisme central et du décès cellulaire. Nous avons également montré que les peptides présents dans le mélange ajouté au milieu de culture interviennent, non seulement, comme additifs nutritionnels, mais également, comme facteur de croissance et/ou de survie. D'autres atouts supplémentaires de ces peptides ont été mis en évidence, tels que : une adaptation plus facile de diverses lignées cellulaires à ce milieu sans sérum, une bonne cryoconservation des cellules, une bonne filtrabilité. Enfin, nous avons formulé un milieu de culture particulièrement simple, complètement exempt de molécule d'origine animale, et stimulant la croissance de différentes lignées cellulaires utilisées en industrie, soit adhérentes, soit en suspension, à différentes échellles de culture. L'ensemble de nos résultats converge vers un intérêt de cette nouvelle source peptidique comme additif dans les procédés de culture en masse de cellules animales.
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