Сравнение культуральных сред для мезенхимных стромальных клеток жировой ткани человека как объекта исследования и производственного культивирования

Выбор условий культивирования клеточных линий является лимитирующим фактором для процедур получения, размножения клеток in vitro, а также для разработки лекарственных препаратов на их основе. В данной работе мы проанализировали характеристики первичных линий мезенхимных стромальных клеток (МСК) человека, полученных из жировой ткани, выделенных и культивированных в среде роста с добавлением сыворотки AdvanceSTEM™ (Cytiva) и бессывороточной среде CellCor™ Serum free CDM for hMSC (Xcell). Использование двух типов сред позволяло получить жизнеспособные клеточные линии МСК из жировой ткани человека. При этом скорость пролиферации в бессывороточной среде оказалась выше, что выражалось в укорочении PDT, lag-фазы, времени между пассажами как при культивировании свежевыделенных клеток, так и после разморозки линий, изначально культивированных на среде с сывороткой. Однако использование стандартного протокола криоконсервации клеток, выделенных и культивированных на среде CellCor™, не позволило эффективно выводить эти линии из разморозки. Кроме того, была обнаружена склонность МСК собираться в кластеры при использовании этой среды, что свидетельствует о необходимости дальнейшего подбора условий работы с ней. МСК являются одними из наиболее перспективных клеток для разработки продуктов для регенеративной медицины, в частности за счет секретируемых этими клетками белков. Концентрации факторов роста VEGF, IGF, HGF и ангиопоэтина-1 в кондиционированной клетками среде роста значительно не отличались при культивировании в двух средах. Также не было обнаружено статистически значимых различий в концентрации и размерах внеклеточных везикул в среде. Таким образом, применение бессывороточной среды CellCor™ позволяет освободиться от ксеногенных продуктов и может уменьшить время наработки клеточной массы МСК, что является важным параметром при разработке клеточных продуктов, не изменяя секреторные свойства этих клеток по сравнению с культивированием в среде AdvanceSTEM™, однако требуется дальнейший подбор условий для оптимизации протоколов.

1. Charwat V, Kasper C, Lavrentieva A. Cell Culture Technology. Cham: Springer International Publishing: Imprint: Springer; 2018.

2. Ciccocioppo R, Cantore A, Chaimov D, Orlando G. Regenerative medicine: the red planet for clinicians. Intern Emerg Med. 2019;14(6):911–921.

3. Freshney RI, Capes-Davis A, Gregory C, Przyborski S. Culture of animal cells : a manual of basic technique and specialized applications. Seventh edition. ed. Hoboken, New Jersey: Wiley Blackwell; 2016. xxxviii, 684 p.

4. Caplan AI, Correa D. The MSC: an injury drugstore. Cell Stem Cell. 2011;9(1):11–15.

5. Krampera M, Le Blanc K. Mesenchymal stromal cells: Putative microenvironmental modulators become cell therapy. Cell Stem Cell. 2021;28(10):1708–1725.

6. Vizoso FJ, Eiro N, Cid S, Schneider J, Perez-Fernandez R. Mesenchymal Stem Cell Secretome: Toward Cell-Free Therapeutic Strategies in Regenerative Medicine. Int J Mol Sci. 2017;18(9), 1852.

7. Kalinina N, Kharlampieva D, Loguinova M, Butenko I, Pobeguts O, Efimenko A, et al. Characterization of secretomes provides evidence for adipose-derived mesenchymal stromal cells subtypes. Stem Cell Res Ther. 2015;6:221.

8. Sagaradze G, Grigorieva O, Nimiritsky P, Basalova N, Kalinina N, Akopyan Z, et al. Conditioned Medium from Human Mesenchymal Stromal Cells: Towards the Clinical Translation. Int J Mol Sci. 2019;20(7), 1656.

9. Grigorieva O, Arbatskiy M, Novoseletskaya E, Dyachkova U, Ishkin A, Kalinina N, et al. Platelet-Derived Growth Factor Induces SASP-Associated Gene Expression in Human Multipotent Mesenchymal Stromal Cells but Does Not Promote Cell Senescence. Biomedicines. 2021;9(10), 1290.

10. Uzman A. Molecular Cell Biology (4th edition): Harvey Lodish, Arnold Berk, S. Lawrence Zipursky, Paul Matsudaira, David Baltimore and James Darnell; Freeman & Co., New York, NY, 2000, 1084 p. ISBN 0-7167-3136-3. Biochemistry and Molecular Biology Education. 2001;29(3):126-8.

11. Leuning DG, Beijer NRM, du Fosse NA, Vermeulen S, Lievers E, van Kooten C, et al. The cytokine secretion profile of mesenchymal stromal cells is determined by surface structure of the microenvironment. Sci Rep. 2018;8(1):7716.

12. Potapova IA, Gaudette GR, Brink PR, Robinson RB, Rosen MR, Cohen IS, et al. Mesenchymal stem cells support migration, extracellular matrix invasion, proliferation, and survival of endothelial cells in vitro. Stem Cells. 2007;25(7):1761–1768.