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Title: Obtenção de anticorpo monoclonal anti-dengue tipo 2 em diferentes meios e sistemas de cultivo
Advisor: Souza, Marta Cristina de Oliveira
Castilho, Leda dos Reis
Members of the board: Pinto, Rodrigo Coelho Ventura
Medronho, Ricardo de Andrade
Pinho, Marcos Barcelos de
Authors: Zanatta, Aline Stelling
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract: Desde o trabalho de Köhler e Milstein (1975), hibridomas tem sido cultivados para obtenção de anticorpos monoclonais com finalidade de uso em pesquisa, diagnóstico e terapia. O método tradicional de obtenção de anticorpos monoclonais em altas concentrações é através de indução de ascite em camundongos. Estatécnica vem sendo substituída por cultivos de hibridomas em altas concentrações celulares. Neste trabalho, foram cultivados hibridomas secretores de anticorpos monoclonais anti-dengue tipo 2 em frascos T, garrafas rotatórias (roller) e frascos do tipo spinner, utilizando-se o meio DMEM, suplementado com soro fetal bovino a 10%, e o meio comercial livre de soro animal Ex-Cell® TiterHigh TM (Sigma). Ao longo dos diferentes cultivos, foram avaliadas a concentração celular, viabilidade celular e as concentrações de nutrientes (glicose eglutamina), metabólitos (lactato e amônio) e produto (IgG). A partir dos resultados obtidos, foram calculadas as grandezas representativas do metabolismo celular: concentração máxima de células (X máx), taxa específica de crescimento celular (µexp), tempo de duplicação (td) e coeficientes de rendimento de glicose em células (YX/glc), glutamina em células (Y X/gln), células em produto (YP/X), glutamina em amônio (YNH4/gln), glicose em lactato (Ylac/glc), glicose em produto (YP/glc) e glutamina em produto (YP/gln). O meio livre de soro mostrou ser capaz de fornecer melhores condições para o crescimento celular (alcançando 4 x 106 céls/mL), mantendo a viabilidade por um período maior de tempo, nos três sistemas decultivo testados. Quanto à formação de produto, no meio livre de soro, os hibridomas também secretaram altas concentrações de IgG, alcançando níveis de 3 µg/mL. Os melhores resultados de crescimento e viabilidade celular foram observados em garrafas rollera 40 rpm (após adaptação a rotações inferiores) e a produção de IgG foi maior em garrafas rollera 16 rpm (também após adaptação a rotações inferiores) e em frascos do tipo spinner a 50 rpm (após adaptação a rotações inferiores em garrafas rolleraté 40 rpm). Quando foram comparadas as concentrações de IgG entre os sobrenadantes de cultivo e três amostras de fluido ascítico do mesmo hibridoma, foi observado que o fluido ascítico continha concentrações 10 a 20 vezes maiores que as obtidas nos sobrenadantes de cultivo. Entretanto, como os volumes de sobrenadantes de cultivo são significativamente maiores do que os de fluido ascítico de camundongos, infere-se que é viável a substituição da produção in vivopela obtenção do anticorpo monoclonal estudado neste trabalho em sistemas agitados, utilizando-se meio livre de soro animal. Contudo, sugere-se a condução de experimentos adicionais para confirmação da total viabilidade da obtenção de anticorpos monoclonais anti-dengue tipo2 in vitroutilizando o processo proposto no presente trabalho.
Abstract: Since Köhler and Milstein’s work (1975), hybridoma cells have been cultured to obtain monoclonal antibodies for research, diagnostic and therapeutic purposes. The traditional method to obtain high concentrations (5 to 10 mg/mL) of the monoclonal antibodies is the induction of ascite in mice. This technique is being replaced by high cell density cultivations. In this work, hybridoma secreting anti-dengue type 2 monoclonal antibodies were cultivated in T flasks, roller bottles and spinner flasks, using DMEM medium supplemented with fetal bovine serum at 10%, and the commercial serum-free medium Ex-Cell® TiterHigh TM (Sigma). Cell concentration, cell viability, as well as concentration of nutrients (glucose and glutamine), metabolites (lactate and amonium) and product (IgG) were evaluated along culture time in the different media and culture systems. Based on these data, variables that reflect the cell metabolism were calculated: maximum cell concentration (Xmáx), specific cell growth rate (µexp), duplication time (td), as well as the yield coefficients of glucose to cells (YX/glc), glutamine to cells (YX/gln), cells to product (YP/X), glutamine to ammonium (Y NH4/gln), glucose to lactate (Ylac/glc), glucose to product (YP/glc) and glutamine to product (YP/gln). Among the culture media, the serum-free medium showed to provide better conditions for cell growth (reaching 4 x 106 cells/mL), keeping high cell viabilities for a longer period, in all three tested culture systems. Concerning product formation, hybridoma also released high IgG concentrations (3 µg/mL) in the serum-free medium. Among the culture systems, the best results for cell growth and viability were found inroller bottles at 40 rpm (after adaptation under lower rotation rates) and IgG production was higher in roller bottles at 16 rpm (after adaptation under lower rotation rates) and in spinner flasks at 50 rpm (after adaptation under lower rotation rates in roller bottles, up to 40 rpm). The IgG concentrations ascitic fluid presented concentrations 10 to 20 times higher thanthose obtained in culture supernatants. However, since the volumes of culture supernatant obtained in relatively simple, small-scale culture systems are significantly higher than thoseof mice ascitic fluids, the replacement of in vivoproduction for in vitroIgG production in stirred systems, using serum-free media, seems to be feasible. Nevertheless, additional experiments should be carried out to confirm the feasibility of switching the production of anti-dengue type 2 monoclonal antibodies for in vitrosystems, using the process proposed in this work.
Keywords: Monoclonal antibody
Dengue type 2
Dengue
Cell culture media
Cell culture systems
Cell Culture Techniques
keywords: Anticorpo monoclonal
Dengue tipo 2
Dengue
Meios de cultivo celular
Sistemas de cultivo celular
Técnicas de Cultura de Células
DeCS: Dengue
Técnicas de Cultura de Células
Issue Date: 2009
Publisher: Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos.
Citation: ZANATTA, Aline Stelling. Obtenção de anticorpo monoclonal anti-dengue tipo 2 em diferentes meios e sistemas de cultivo. 2009. 90 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Tecnologia de Imunobiológicos) – Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos, em parceria com o Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2009.
Date of defense: 2009
Place of defense: Rio de Janeiro / RJ
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos.
Program: Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular Mestrado Profissional em Tecnologia de Imunobiológicos.
Copyright: open access
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