Le diméthylsulfoxyde (DMSO) est depuis longtemps considéré comme le cryoprotecteur de référence pour la conservation des cellules de mammifères, en raison de sa capacité élevée à traverser les membranes cellulaires, à limiter la formation de glace intracellulaire et à préserver l’intégrité cellulaire au cours des cycles de congélation-décongélation. Toutefois, la prise de conscience croissante des limites du DMSO — notamment sa cytotoxicité, sa capacité à induire des altérations moléculaires et fonctionnelles, ainsi que des effets indésirables graves liés à la perfusion, tels que des complications neurologiques et cardiovasculaires — a favorisé le développement de milieux de cryoconservation sans DMSO. Ces formulations visent à préserver la viabilité et les fonctions cellulaires tout en éliminant les risques associés au DMSO. Elles sont particulièrement importantes pour les thérapies à base de cellules, dans lesquelles les résidus de DMSO peuvent compromettre la sécurité des patients et nécessiter des étapes complexes de lavage après décongélation.
Applications
Les milieux de cryoconservation sans DMSO revêtent une importance particulière dans la fabrication de produits de thérapie cellulaire et génique, où les exigences réglementaires imposent des formulations à composition définie et à faible toxicité. Le transfert rapide des thérapies à base de cellules immunitaires vers la pratique clinique nécessite des stratégies de cryoconservation permettant de préserver la viabilité cellulaire après décongélation ainsi que l’intégrité fonctionnelle des cellules. Les formulations conventionnelles contenant 10 % de DMSO peuvent provoquer des lésions cryogéniques en perturbant l’intégrité membranaire, en modifiant les voies de signalisation des cytokines et des chimiokines et en réduisant les fonctions effectrices des cellules immunitaires.
Des stratégies de cryoprotection adaptées à chaque type cellulaire ont été optimisées : les cellules NK (cellules tueuses naturelles) bénéficient de formulations à faible teneur en DMSO, supplémentées en tréhalose, qui préservent l’expression de la granzyme B et de la perforine ainsi que la sécrétion d’IFN-γ et de TNF-α ; les lymphocytes T à récepteur antigénique chimérique (CAR-T) maintiennent la signalisation du récepteur des lymphocytes T (TCR) et la production d’IL-2 et d’IFN-γ dans des milieux sans sérum enrichis en proline ; enfin, les cellules dendritiques conservent leur capacité de sécrétion d’IL-12 et d’IL-10 ainsi que l’expression des molécules de costimulation dans des formulations à faible teneur en DMSO et supplémentées en antioxydants.
