Les milieux de cryoconservation exempts de composants d’origine animale sont des formulations spécialement conçues pour préserver les cellules, les tissus et d’autres matériaux biologiques à des températures extrêmement basses, sans incorporer de composants d’origine animale à aucune étape du processus de fabrication. Le terme « animal-free » désigne une catégorie particulièrement stricte de milieux de cryoconservation, caractérisée par l’absence totale de matières d’origine animale, notamment le sérum fœtal bovin (FBS), l’albumine sérique bovine (BSA), la trypsine porcine et d’autres produits biologiques xénogéniques. Cette catégorie se distingue d’autres classifications proches, mais différentes : les milieux sans sérum excluent le sérum, mais peuvent contenir des protéines d’origine animale ; les milieux xéno-free excluent les composants provenant d’espèces non humaines, mais autorisent les matériaux d’origine humaine ; enfin, les milieux exempts de composants d’origine animale (ACF, *animal component-free*) excluent les composants d’origine animale, mais peuvent autoriser ceux d’origine humaine.
Le développement des milieux de cryoconservation exempts de composants d’origine animale répond à des exigences convergentes d’ordre scientifique, réglementaire et éthique. Les protocoles traditionnels de cryoconservation reposent sur l’utilisation du sérum fœtal bovin (FBS) comme composant protecteur essentiel, généralement à des concentrations comprises entre 20 et 90 %, associé à 5 à 10 % de diméthylsulfoxyde (DMSO). Toutefois, le FBS présente plusieurs limites importantes : sa composition varie considérablement d’un lot à l’autre, il comporte des risques de contamination par des virus, des prions et des mycoplasmes, et contient des facteurs bioactifs non caractérisés susceptibles d’influencer de manière imprévisible la physiologie cellulaire. Dans le cadre des applications cliniques, les protéines d’origine animale peuvent provoquer des réactions immunologiques, tandis que la présence résiduelle de composants animaux complique la constitution des dossiers réglementaires.
Applications
Fabrication de produits de thérapie cellulaire. La cryoconservation occupe une place centrale dans la fabrication des lymphocytes T à récepteur antigénique chimérique (CAR-T), des cellules tueuses naturelles (NK), des cellules souches mésenchymateuses (CSM) et d’autres médicaments de thérapie innovante (MTI). Les formulations traditionnelles contiennent généralement 5 à 10 % de DMSO associé à de l’albumine sérique humaine ou à du sérum, tandis que les solutions alternatives exemptes de composants d’origine animale sont de plus en plus privilégiées pour répondre aux exigences réglementaires.
Biobanques. Les milieux exempts de composants d’origine animale permettent le stockage à long terme de cellules, de tissus et d’échantillons biologiques dans des biobanques. Des études ont montré que des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) cryoconservées dans des milieux exempts de protéines animales conservaient une viabilité et une fonctionnalité élevées pendant une période allant jusqu’à deux ans.
Recherche sur les cellules souches. Les cellules souches pluripotentes humaines, notamment les cellules souches embryonnaires et les cellules souches pluripotentes induites (iPSC), sont cryoconservées dans des milieux à composition définie, xéno-free et exempts de composants d’origine animale.
Médecine régénérative. La cryoconservation xéno-free de cellules souches humaines dérivées de l’amnios est réalisable et peut être standardisée afin de constituer une biobanque destinée à de futures applications cliniques. Le milieu de congélation utilisé pour cryoconserver des cellules destinées à être administrées à l’être humain dans le cadre de la médecine régénérative doit être exempt de composants xénogéniques.