인간 유전자 치료에서 유전자 전달 방법으로 adeno virus vector가 주로 이용되고 있으며 환자 한명당 치료효과를 얻기 위해서는 많은 양의 adeno virus가 필요하므로 고수율의 adenovirus의 생산 단계가 요구된다. Human embryo kidney 293 (HEK 293) cell은 adenovirus 생산의 host cell로 배양기 표면에 붙어 성장하는 고착식 세포이다. 일반적으로 고착식 세포의 고농도 배양은 microcarrier에 세포를 고착시켜 bioreactor에서 배양하는 microcarrier culture가 이용되나 이는 agitation시 세포에 damage를 줄 수 있는 위험이 있고 microcarrier의 비용 문제 역시 크다. 또 다른 고농도 배양의 방법은 adaptation을 통해 부유식 배양으로 적응된 세포로 bioreactor에서 배양하는 방법이다. 그러나, 이러한 adaptaion에는 많은 시간과 비용이 따른다. 본 연구는 이러한 adaptation의 과정없는 HEK293 cell의 부유식 배양을 목적으로 한다. 일반적으로 고착식 세포의 성장은 배양기 표면과의 접촉에 의해 생성되는 ...
인간 유전자 치료에서 유전자 전달 방법으로 adeno virus vector가 주로 이용되고 있으며 환자 한명당 치료효과를 얻기 위해서는 많은 양의 adeno virus가 필요하므로 고수율의 adenovirus의 생산 단계가 요구된다. Human embryo kidney 293 (HEK 293) cell은 adenovirus 생산의 host cell로 배양기 표면에 붙어 성장하는 고착식 세포이다. 일반적으로 고착식 세포의 고농도 배양은 microcarrier에 세포를 고착시켜 bioreactor에서 배양하는 microcarrier culture가 이용되나 이는 agitation시 세포에 damage를 줄 수 있는 위험이 있고 microcarrier의 비용 문제 역시 크다. 또 다른 고농도 배양의 방법은 adaptation을 통해 부유식 배양으로 적응된 세포로 bioreactor에서 배양하는 방법이다. 그러나, 이러한 adaptaion에는 많은 시간과 비용이 따른다. 본 연구는 이러한 adaptation의 과정없는 HEK293 cell의 부유식 배양을 목적으로 한다. 일반적으로 고착식 세포의 성장은 배양기 표면과의 접촉에 의해 생성되는 extracellular matrix(ECM) protein에 의해 촉진되는 signal과 growth factor에 의해 유발되는 signal이 그 핵심적 역할을 하는 것으로 알려져 있다. Adaptation 없는 부유식배양을 위해서는 이러한 고착식세포의 성장 mechanism에 맞게 조건을 부여해주어야 한다는 생각에 기초하여 외부적으로 ECM을 공급해 주는 전략을 사용하였다. 기초적인 growth factor가 첨가된 무혈청 상용 배지에 11종의 polymer를 각각 첨가 하여 세포배양을 하여 성장을 비교하고 광학현미경과 디지털 카메라로 morphology를 관찰하였다. 결과적으로 많은 polymer가운데 Eudragit S100을 첨가한 배지에서 세포 성장을 촉진하는 것이 확인 되었으며, dextran sulfate는 aggregate의 크기를 줄이는데 효과가 있었다. Eudragti S100의 경우 control 무혈청 배지에 비하여 80% 성장 증가를 보였으나 long-term culture에서는 3계대 이후에 다소 농도가 떨어지는 것이 관찰되었다. 이러한 결과는 adaptation-free 부유식 배양이 ECM의 외부적 공급에 의해서 가능하다는 것을 보여주어 기존의 부유식 배양으로의 적용의 단점을 개선 할 수 있을 것으로 기대된다.
인간 유전자 치료에서 유전자 전달 방법으로 adeno virus vector가 주로 이용되고 있으며 환자 한명당 치료효과를 얻기 위해서는 많은 양의 adeno virus가 필요하므로 고수율의 adenovirus의 생산 단계가 요구된다. Human embryo kidney 293 (HEK 293) cell은 adenovirus 생산의 host cell로 배양기 표면에 붙어 성장하는 고착식 세포이다. 일반적으로 고착식 세포의 고농도 배양은 microcarrier에 세포를 고착시켜 bioreactor에서 배양하는 microcarrier culture가 이용되나 이는 agitation시 세포에 damage를 줄 수 있는 위험이 있고 microcarrier의 비용 문제 역시 크다. 또 다른 고농도 배양의 방법은 adaptation을 통해 부유식 배양으로 적응된 세포로 bioreactor에서 배양하는 방법이다. 그러나, 이러한 adaptaion에는 많은 시간과 비용이 따른다. 본 연구는 이러한 adaptation의 과정없는 HEK293 cell의 부유식 배양을 목적으로 한다. 일반적으로 고착식 세포의 성장은 배양기 표면과의 접촉에 의해 생성되는 extracellular matrix(ECM) protein에 의해 촉진되는 signal과 growth factor에 의해 유발되는 signal이 그 핵심적 역할을 하는 것으로 알려져 있다. Adaptation 없는 부유식배양을 위해서는 이러한 고착식세포의 성장 mechanism에 맞게 조건을 부여해주어야 한다는 생각에 기초하여 외부적으로 ECM을 공급해 주는 전략을 사용하였다. 기초적인 growth factor가 첨가된 무혈청 상용 배지에 11종의 polymer를 각각 첨가 하여 세포배양을 하여 성장을 비교하고 광학현미경과 디지털 카메라로 morphology를 관찰하였다. 결과적으로 많은 polymer가운데 Eudragit S100을 첨가한 배지에서 세포 성장을 촉진하는 것이 확인 되었으며, dextran sulfate는 aggregate의 크기를 줄이는데 효과가 있었다. Eudragti S100의 경우 control 무혈청 배지에 비하여 80% 성장 증가를 보였으나 long-term culture에서는 3계대 이후에 다소 농도가 떨어지는 것이 관찰되었다. 이러한 결과는 adaptation-free 부유식 배양이 ECM의 외부적 공급에 의해서 가능하다는 것을 보여주어 기존의 부유식 배양으로의 적용의 단점을 개선 할 수 있을 것으로 기대된다.
The adenoviral vectors for gene therapy programs are currently produce by infection of human embryo kidney (HEK) 293 cell line, which is anchorage-dependent. For the large-scale cultivation of anchorage-dependent cell line such as HEK 293 cell, microcarriers are frequently used to provide surface fo...
The adenoviral vectors for gene therapy programs are currently produce by infection of human embryo kidney (HEK) 293 cell line, which is anchorage-dependent. For the large-scale cultivation of anchorage-dependent cell line such as HEK 293 cell, microcarriers are frequently used to provide surface for attachment in stirred tank bioreactors. A drawback of the conventional microcarrier culture technology is the large volume of microcarrier needed to provide a substantial amount of growth surface. The relatively large volume of settled beads increases the degree of sophistication required for the agitation system to suspend the beads without damaging the cells. To make matters worse, the cost of microcarriers can be a substantial part of the overall process cost. Therefore, the development of the 293N3S cell line, adapted to suspension culture, was an important achievement. But, the adaptation process to suspension culture is costly and time-consuming. On the other hand, most cell types require both mitogenic growth factor and cell adhesion to the extracellular matrix (ECM) for proliferation. In the present study, we developed a method for inducing adaptation-free suspension culture of HEK 293 cells, in which a water-soluble synthetic polymer was used as an extracellular matrix(ECM). Addition of a water-soluble polymer, Eudragit S100 (A co-polymer of methacrylic acid and methylmethacrylate), to the 293cell suspension culture medium as an extracellular matrix has been found to promote growth of non-adapted to suspension culture HEK 293 cell.
The adenoviral vectors for gene therapy programs are currently produce by infection of human embryo kidney (HEK) 293 cell line, which is anchorage-dependent. For the large-scale cultivation of anchorage-dependent cell line such as HEK 293 cell, microcarriers are frequently used to provide surface for attachment in stirred tank bioreactors. A drawback of the conventional microcarrier culture technology is the large volume of microcarrier needed to provide a substantial amount of growth surface. The relatively large volume of settled beads increases the degree of sophistication required for the agitation system to suspend the beads without damaging the cells. To make matters worse, the cost of microcarriers can be a substantial part of the overall process cost. Therefore, the development of the 293N3S cell line, adapted to suspension culture, was an important achievement. But, the adaptation process to suspension culture is costly and time-consuming. On the other hand, most cell types require both mitogenic growth factor and cell adhesion to the extracellular matrix (ECM) for proliferation. In the present study, we developed a method for inducing adaptation-free suspension culture of HEK 293 cells, in which a water-soluble synthetic polymer was used as an extracellular matrix(ECM). Addition of a water-soluble polymer, Eudragit S100 (A co-polymer of methacrylic acid and methylmethacrylate), to the 293cell suspension culture medium as an extracellular matrix has been found to promote growth of non-adapted to suspension culture HEK 293 cell.
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