细胞与基因治疗:目前的挑战和自动化的好处

细胞和基因治疗是一个个性化医疗领域,推动医学创新和革新我们治疗疾病的方式。

基因疗法使用其他遗传物质DNA或编辑一个病人的细胞治疗遗传性或获得疾病,和细胞疗法涉及整个细胞的转移到一个病人,取代那些受到疾病的影响。

在撰写本文时,美国食品和药物管理局已批准使用25细胞和基因疗法,更多的在评估在临床试验中。

更多地了解细胞和基因治疗领域,并讨论一些行业面临的挑战和自动化可以带来的好处,188金宝搏备用采访了Nirupama派克博士热费希尔科学技术事务高级主管。

安娜·麦克唐纳(AM):疾病领域将从细胞和基因疗法中获益?

Nirupama派克(NP):细胞疗法:

• 细胞疗法需要完整的细胞和活细胞的转移到身体以取代受损或病变的细胞,诱导免疫反应或交付治疗目标。在细胞疗法,细胞在体外被修改,然后交付给病人。
• 细胞疗法使血液癌症的治疗产生重大影响和血液条件包括淋巴瘤、白血病和多发性骨髓瘤。
• 细胞疗法在临床试验中也显示出成功治疗实体肿瘤。
• 细胞疗法的其他潜在应用包括治疗癌症、自身免疫性疾病,泌尿问题,传染病,重建受损的关节软骨修复脊髓损伤、改善免疫功能低下和帮助患者神经障碍。

干细胞疗法:

• 具体来说,干细胞疗法可以治疗脊髓损伤,1型糖尿病、帕金森病、肌萎缩性脊髓侧索硬化症,阿尔茨海默氏症、心脏病、中风、烧伤、癌症和骨关节炎。

基因疗法:

• 基因治疗涉及使用的治疗或预防疾病的遗传物质通过改变体内的基因。
• 基因治疗前景的治疗疾病,如癌症、囊性纤维化、心脏病、糖尿病、血友病、艾滋病以及遗传疾病如囊性纤维化、alpha - 1抗胰蛋白酶缺乏症”,血友病,β地中海贫血和镰状细胞病。

问:你能描述一下所面临的一些挑战那些在细胞和基因疗法开发和制造工作吗?

NP:所面临的一些挑战那些在细胞和基因疗法开发和制造工作如下:

• 原材料短缺,包括起始原料。许多细胞疗法需要良好的医疗实践(GMP)级原材料,如质粒和病毒载体。由于加速细胞疗法领域,有一个瓶颈GMP-grade关键原材料的可用性。还有一次性短缺零部件制造业的关键,如油管集和包。起始物料(apheresis、血液、骨髓等)往往是单一来源(即。,从病人或捐赠)。一个轻微的中断供应链的任何部分可能导致失败。
• 复杂的供应链和冷链物流。细胞疗法有一个圆形的供应链过程始于起始物料的交付从病人/捐赠者制造厂,以最终产品的交付回病人。起始物料和最终产品的时间和温度规范和需要这一过程监控的保管链和链的身份在一个有效的方式。
• 招聘和保留一个熟练的劳动力。由于细胞疗法制造复杂,缺乏标准化,员工需要在这个空间是独一无二的和具体的。制造商需要开发一个强大的技术劳动力通过评估当前的技能差距,发展和实施强有力的培训项目与常规能力评估。因为熟练技术人员严重短缺和高需求,它是至关重要的制定个人发展机会和明确的职业道路的员工为了留住他们。

问:这个领域自动化能提供什么好处?

NP:最近的商业成功的细胞和基因疗法得到了很多投资者和制造商的兴趣,进而导致增加获得监管机构的批准。由于这种强化,是一个新兴的和迫切需要的工业化生产过程。获得流程效率,降低制造成本和简化监管要求需要解决的一些问题,在工业化之前的细胞和基因治疗成为标准的做法。自动化的使用可以解决这些问题,对商业化铺平了道路。自动化还可以扩大制造业发挥着重要的作用,尤其是对同种异体“现成的”疗法。现有自动化有可能解决这些挑战的前提下这种疗法的安全性和有效性。

问:如何融入工作流自动化解决方案将细胞和基因治疗发展?特别是,自动化可以扮演何种角色的发展自体或同种异体细胞疗法?

NP:建立了生物制造领域(如生物制剂、小分子与单克隆抗体)已经表明,减少实践时间通过自动化提供了一种减少人为错误,获得更多可再生的结果,实现标准化,提高最终产品的关键质量属性。这些好处可以通过单个步骤的自动化,实现多个自动化步骤集成在一个工作流或通过完全自动化的工作流。¹在理想的情况下,完全自动化的平台将从捐赠者提供一个端到端解决方案产品连续验证和监控正在进行的流程优化活动。¹这些系统可以完全关闭,消除用户接触减少污染和人为错误的可能性。¹不幸的是,自动化平台为生物制剂和单克隆抗体缺乏细胞和基因治疗所需的多功能性和灵活性(CGT)应用程序。¹细胞疗法生活药品需要改变,定制生产解决方案。

重要的是要注意,细胞疗法是“活医药”,因此,需要改变,定制生产解决方案等为了解决挑战固有的捐赠者可变性,细胞异质性,不足可伸缩性和批次差异。

正在努力提高自动化生产过程,该行业正在开始看到平台的出现,将生物反应器和脚手架技术来提供完整的自动化附着和悬浮细胞培养。¹系统开发人员的下一步是确定的许多因素,有助于提高生物工艺战略和实现这些工作流。²资本利得税,自体和同种异体疗法之间的差异也必须加以考虑。自体疗法可以受益于一个分散的方法或混合的方式,而同种异体疗法更集中制造兼容,这是更容易扩展,将最初的自动化解决方案更划算的投资。³

问:如何鼓励全国工业COVID-19适应,包括使用自动化?

NP:COVID-19大流行的预先存在的挑战无疑放大CGT制造空间。在大流行期间,CGT制造商面临原料短缺问题,产能紧张,负担过重的供应链物流和中断在研究和临床的发展。鉴于这些问题,资本开发人员感到压力,优化流程和简化活动,以确保这些关键疗法的临床和商业上的成功。自动化的必要性和减少人类接触点在资本发展集体行业的前沿思想在一段时间内,和资本部门见证了好处,其他生物制药行业正在享受他们的工作流自动化和现代化进入数字时代。现在资本发展必须遵循同样的路径。当我们向前看post-COVID世界,优化数字连接技术和自动化等不仅可以减少工作流程中的人工干预必要但减轻监管挑战和提高可伸缩性。

问:什么迄今自动化在细胞和基因治疗的工作流?

NP:成本——细胞疗法非常昂贵,由于复杂的生产过程。虽然自动化可以最终降低成本,建立自动化和机器人相关的成本非常昂贵。

目前,几个不同的制造平台被用来制造细胞疗法,每个都有其自己的一组不同的参数。这将是昂贵的实现自动化为每个人由于缺乏标准化。

许多生产过程在学术医疗中心正在开发,没有专业知识或基金将自动化。这样的学术中心可以受益于创建与制药公司合作,采用自动化或excel的组织在构建自动化生产流程中的步骤。

引用:

1. 任务CP Stoiber年代,Papp L,等。Radiogenomic标记使危险分层和推理的突变在头部和颈部癌症通路状态。欧元J诊断地中海摩尔成像。2022年。doi:10.1007 / s00259 - 022 - 05973 - 9
2. 球啊,罗宾逊,煤矿K,布林德利哒,考尔d细胞疗法的生物工艺自动化制造:结果的特殊利益集团自动化车间。Cytotherapy。2018;20 (4):592 - 599。doi:10.1016 / j.jcyt.2018.01.005
3. 自动化是关键在细胞和基因治疗制造| |医药路透事件。2022年10月26日通过。https://www.reutersevents.com/pharma/clinical/automation-key-cell-and-gene-therapy-manufacturing

Nirupama派克博士是安娜·麦克唐纳,科普作家技术网络。188金宝搏备用