An investigation on the carbon sources consumption rate of CHO cells

In this study, a Chinese hamster ovary (CHO) cell line expressing Immunoglobulin G (IgG) is grown in different carbon sources cocktail with various cultivation techniques. Since controlling and optimizing of glycosylation on recombinant antibodies are essential for biosimilar therapeutic antibodies production and scientific studies have shown that media design and culture setting are determinant factor in glycosylation profiles so mathematical model that able to estimate the interaction between media constituents and glycosylation is invaluable. For this purpose, kinetic information of CHO cell in designed media and its glycosylation profiles are required simultaneously to model the glycosylation of cell. We considered the kinetic identification of CHO cell by measurement of cell specific sugar consumption rate, cell growth and IgG production in pseudo perfusion mode with saturated concentration of mixed-sugars in cell environment, Batch culture mode with limited concentration of mixed-sugars and in chemostat mode with limited concentration of one sugar in culture media. In this study we explored the impacts of sugar combinations on cell physiology due to competitive inhibition effect on sugars transporters in uptake process. in pseudo perfusion part, cell has maximum specific sugar consumption, IgG production (qmax,IgG= 0.9 Pg/(c*d)) and growth rate (μmax= 0.65 d-1) for several steady days. Batch culture part is a dynamic study of CHO cell and we could record the variation of cell specific sugar uptake rate with sugar concentration variation in culture media up to complete depletion of them. We further designed a chemostat bioreactor to fit in the CO2 cell culture incubator with orbital agitating with constant cell density of 16 MVC/ml for dilution rate of 0.45 d-1. In steady state, cells had low residual C1 concentration (SC1= 0.2mM) in their environment and consequently had low cell specific sugar uptake rate (qC1= 0.9 Pmol/(c*d)) for 5 days.

In questo studio, una linea cellulare di ovaio di criceto cinese (CHO) che esprime Immunoglobulin G (IgG) viene coltivata in diverse cocktail di carbonio con varie tecniche di coltivazione. Poiché il controllo e l'ottimizzazione della glicosilazione sugli anticorpi ricombinanti sono essenziali per la produzione di anticorpi terapeutici biosimilari e gli studi scientifici hanno dimostrato che la progettazione dei media e l'impostazione della coltura sono fattori determinanti nei profili di glicosilazione, così il modello matematico che è in grado di stimare l'interazione tra i costituenti dei media e la glicosilazione. A tale scopo, per modellare la glicosilazione della cellula sono necessari simultaneamente le informazioni cinetiche della cellula CHO nel mezzo progettato e i suoi profili di glicosilazione. Abbiamo preso in considerazione l'identificazione cinetica delle cellule CHO misurando il tasso di consumo zuccherino specifico delle cellule, la crescita cellulare e la produzione di IgG in modalità pseudo perfusione con concentrazione satura di zuccheri misti in ambiente cellulare, modalità di coltura in lotti con concentrazione limitata di zuccheri misti e in chemostat modalità con concentrazione limitata di uno zucchero nei terreni di coltura. In questo studio abbiamo esplorato l'impatto delle combinazioni di zucchero sulla fisiologia cellulare a causa di un effetto di inibizione competitivo sui trasportatori di zuccheri nel processo di assorbimento. nella parte di pseudo perfusione, la cellula ha il massimo consumo specifico di zucchero, produzione di IgG (qmax, IgG = 0.9 Pg / (c * d)) e velocità di crescita (μmax = 0.65 d-1) per diversi giorni fissi. La parte di coltura in lotti è uno studio dinamico delle cellule CHO e potremmo registrare la variazione del tasso di assorbimento dello zucchero specifico delle cellule con la variazione della concentrazione di zucchero nei terreni di coltura fino al loro completo esaurimento. Abbiamo inoltre progettato un bioreattore chemiostato per adattarsi all'incubatore di colture cellulari a CO2 con agitazione orbitale a densità cellulare costante di 16 MVC / ml per una velocità di diluizione di 0,45 d-1. Nello stato stazionario, le cellule avevano una bassa concentrazione residua di C1 (SC1 = 0.2mM) nel loro ambiente e di conseguenza avevano un tasso di assorbimento dello zucchero specifico a bassa cellula (qC1 = 0.9 Pmol / (c * d)) per 5 giorni.