Un milieu de cryoconservation est une solution spécialement formulée pour protéger les cellules, les tissus et d’autres matériaux biologiques contre les dommages susceptibles de survenir lors de la congélation, du stockage à très basse température et de la décongélation. Ce milieu remplit plusieurs fonctions essentielles : il réduit, voire empêche, la formation de cristaux de glace intracellulaires létaux, atténue le stress osmotique au cours du cycle de congélation-décongélation et préserve l’intégrité ainsi que les fonctions cellulaires après la décongélation. Les milieux de cryoconservation sont indispensables dans de nombreux domaines, notamment la recherche fondamentale, les biobanques, la fabrication de produits de thérapie cellulaire et la médecine de la reproduction.
Applications
Les milieux de cryoconservation sont utilisés dans un large éventail d’applications biologiques et cliniques.
Fabrication de produits de thérapie cellulaire. La cryoconservation occupe une place centrale dans la fabrication des cellules CAR-T, des cellules souches mésenchymateuses (CSM) et d’autres médicaments de thérapie innovante (MTI). Les formulations conventionnelles contiennent de 5 à 10 % de DMSO (diméthylsulfoxyde), associé à de l’albumine sérique humaine ou à du sérum. Toutefois, les solutions sans sérum et sans composants d’origine animale sont de plus en plus privilégiées afin de répondre aux exigences réglementaires. Une formulation sans DMSO, contenant 10 % de glycérol et 2 % de bétaïne, a été développée pour la cryoconservation des lymphocytes T dans des procédures adaptées aux applications de thérapie cellulaire.
Biobanques. Les milieux de cryoconservation permettent le stockage à long terme de cellules, de tissus et d’échantillons biologiques dans les biobanques.
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 chimiquement définis et exempts de composants d’origine animale (xéno-free). Les méthodes conventionnelles reposent sur l’utilisation de 10 % de DMSO et une vitesse de refroidissement contrôlée de 1 °C par minute. Des formulations chimiquement définies, telles que PSC Cryopreservation Medium, sont disponibles pour la cryoconservation des cellules souches pluripotentes.
Médecine de la reproduction. Les milieux de cryoconservation sont essentiels à la préservation des spermatozoïdes, des ovocytes et des embryons. Le saccharose, à une concentration de 0,2 à 0,3 M, est largement utilisé comme agent cryoprotecteur (CPA) dans les milieux destinés aux ovocytes humains, afin d’améliorer leur récupération après décongélation. Les protocoles de vitrification utilisent des concentrations plus élevées d’agents cryoprotecteurs pour la conservation des ovocytes et des embryons.
Banques de tissus. Les milieux de cryoconservation contribuent à préserver le cartilage, les os, la peau et d’autres tissus destinés à la transplantation ou à la recherche. La cryoconservation des tissus est plus complexe que celle des cellules en raison des barrières à la diffusion et de l’hétérogénéité des populations cellulaires.
