Development of a Scalable Process for Lentiviral Vector Mass Production by Transient Transfection

Les vecteurs lentiviraux (LVs) sont considérés comme des véhicules de transfert prometteurs pour des applications en thérapie génique. Cependant, il y a un manque évident de stratégies de production efficaces et transposables à grande échelle. En effet, les techniques actuelles de production ne pourront pas suffire à la génération du nombre de LVs nécessaires pour les évaluations en phases cliniques et éventuellement pour leur commercialisation en cas de succès des essais. Dans ce travail, nous avons tout d'abord fait le point sur les méthodes actuelles de production des LVs et fait ressortir leurs contraintes intrinsèques. Jusqu'à ce jour, la production routinière de LVs se fait presqu'exclusivement à petite échelle avec des cellules adhérentes. Il est clair que ce mode de production ne sera pas suffisant pour répondre aux demandes futures en LVs. Afin de faciliter les essais cliniques et la production de LVs à des fins thérapeutiques après certification par les autorités de règlementation, il apparaît important de mettre au point de nouvelles stratégies de production à grande échelle et permettant l'obtention de vecteurs à hautes concentrations. Une technologie de production de LVs par transfection transitoire de cultures en suspension de la lignée cellulaire HEK293 a été développée. Dans ce procédé transposable à grande échelle, l'opération en mode perfusion a permis de résoudre la problématique associée à la faible stabilité fonctionnelle des LVs. La combinaison de plusieurs approches, incluant la transfection à haute densité cellulaire, la sélection de formulations avancées de milieux de culture et l'ajout de butyrate de sodium en tant qu'additif activateur d'expression, a permis d'augmenter significativement les productivités volumétriques et spécifiques. Ainsi, il a été possible d'augmenter de 100 fois le taux de LVs fonctionnels, que ce soit à petite ou à grande échelle, permettant d'atteindre des titres fonctionnels maximaux en LVs avoisinant les 108 unités de transduction (tu)/mL. Les cinétiques de production ont été évaluées en utilisant plusieurs méthodes de quantification des LVs. Ainsi, on a pu observer que les titres maximaux en LVs fonctionnels sont atteints deux jours après transfection. Ces résultats ont également démontré que la qualité des LVs produits (la qualité étant définie ici comme le rapport entre le nombre de LVs fonctionnels et le nombre de LVs totaux) était généralement faible : de l'ordre de 1 à 4 % du nombre de particules virales