自动化和数字化制造细胞和基因疗法——为什么纸是规模的敌人

当前的挑战

最近的批准¹来自美国食品和药物管理局(FDA)和药物和保健产品监管机构(MHRA)潜在的治疗疗法难以治疗血液癌症,如白血病、淋巴瘤和最近多发性骨髓瘤,提供一些希望病人受益于这些拯救生命的治疗。然而< 2%²的病人可能受益于这些疗法得到访问——由于显著的扩大开发人员将这些疗法市场所面临的挑战。

这些挑战可以追溯到过程挑战像纸质质量保证/质量控制(QA / QC)和未能建立化学、先进制造和控制(CMC)过程(ATMPs)及早治疗药用产品。对于那些已经成功地使它推向市场,生产和质量控制的成本如此之高,这些潜在的治疗疗法³是昂贵的,因此通常只作为最后一线治疗难治性患者没有其他治疗方法。

定义一个ATMPs CMC过程明显更复杂的比小分子或生物制剂,是生活细胞产品的生产是内在变量性质和生产过程必须能够适应这种变化。在最极端的情况,我们有特定(自体)ATMPs病人,每一批都是独一无二的个体病人的地方。例如,嵌合抗原受体T (T)汽车生产细胞疗法使用病人自己的细胞,转基因和讲究的体外在一个经常14-21-day过程。

专家⁴同意,CMC应该开始就确定了一个潜在的治疗在临床前在实验室里活动。化学和生物过程的详细记录用于生产治疗必须被记录下来。这个记录必须能够规模随着治疗穿过后续发展,临床试验,和制造阶段。ATMPs,然而,这是一个手动过程,经常与纸质记录被创建并存储。有几个连锁效应。手动记录是费力且容易出错,存储的记录是昂贵的,和随后的QA和QC过程只能由专家提供访问物理记录作为规模的瓶颈。这些纸质流程也会增加的挑战过程描述,可比性、技术转让和获得监管部门的批准。Iovance,诺华和百时美施贵宝公司都是公司面临挑战的例子翻译商业规模的临床前和临床过程。

ATMPs的制造要求也极难从实验室规模。自体ATMPs,每个生产运行创建一个单一的个体病人治疗。这意味着只有目前可能规模生产水平,通过添加新的制造单位通过手动干预高素质的劳动力需要重大投资的设施和人力资源。手工生产过程越多,越难这个比例就更昂贵的商品(齿轮)成本产生的治疗。此外,这些治疗方法的病人特异性意味着交叉污染或不正确的政府将产生非常严重的后果对病人的健康创造一个可以顺利生产要求。这使得生产的规定,保管链(CoC)和身份(CoI)两个关键链和潜在的昂贵的实现。这也意味着,每个自体与传统的药物治疗,治疗剂量必须服从个人QA和QC检查作为一个瓶颈扩大生产。

最后,个性化的后勤挑战自体疗法在中央工厂生产ATMP制造业是一个巨大挑战。这些挑战质疑的逻辑试图改造旧的纸质,集中生产模型和保证我们思考新的数字平台可能允许制造接近病人。我们说,并用,纸是规模的敌人。

展望数字解决方案

如果我们看其他高度监管的行业,如金融、银行、一般制造业和公共交通系统,一个云数字变换已被证明是重要的积极影响,成本,质量,和规模,而剩余的符合监管要求。

许多成本和扩展问题造成的现有纸质记录AMTPs可以减轻通过使用集成,基于云技术,数字平台包括电子批量生产记录(eBMR),制造执行系统(MES),实验室信息管理系统(LIMS),数字CoI / CoC解决方案和其他相关数字系统。这些系统可以捕获所有的运动协议单元操作,例如传感器和分析数据,机械和环境系统在生产运行的状态。捕捉这些数据完全数字化,IIOT构造提供了有价值的见解过程描述和有效的根本原因分析,有助于减少开发周期时间和成本的过程。整理所有数据捕获在这个阶段无缝提要到所需的技术转让和中央军委的证据得到监管部门的批准。在制造过程中,获取的数据满足QA和QC的需要,同时允许签字通过远程质量控制专家。此外,由于被数字化,QC过程可以进一步简化通过允许过程偏差检测手册QC只能针对这些异常情况(即。例外,释放)。

一旦这些数据收集在一个数字本地平台,机会是开放在供应链与其他系统创建链接的方式不可能直到最近。这些数字集成允许更好的管理和下游资源,因此有助于减少制造时间表和成本。

创建一个完全集成、数字脉的制造平台和供应链,将会极大的增加吞吐量和潜在的完全自动化。这将增加生产过程的速度和准确度,减少CoC的可能性和铸币错误和开放分布式制造的可能性。

这个数据也有巨大的潜力提供最佳的生物过程的深入见解早些时候在临床过程中发现阶段,以减少开发时间,提高可视性的可变性来源和优化的机会。如果这是结合病人的特征数据,这些见解的承诺能够预测协议对个体病人的进展,并提供推荐运动调整改善治疗结果的质量。这些预测可能也有助于更好地准备资源和临床post-manufacture网站,可能让治疗的病人,挽救更多的生命。

创新的细胞疗法,如汽车t细胞疗法和基因疗法只能有一个重大的临床影响,如果他们被证明是经济上可行的制造商。如果不是,不幸的场景是,很少ATMPs达到市场规模疗法开发人员完全放弃这个有前途的治疗方法。这些治疗治疗现在是可用的,我们不能让病人,让他们从指缝中溜走,因为这些挑战。

引用

1. 通过细胞和基因治疗产品。食品及药物管理局。https://www.fda.gov/vaccines-blood-biologics/cellular-gene-therapy-products/approved-cellular-and-gene-therapy-products。2022年3月1日出版。2022年4月1日通过。
2. Swetlitz即医院与CAR-T拯救生命。得到报酬是另一个故事。统计。https://www.statnews.com/2019/03/12/hospitals-arent-getting-paid-for-car-t/。3月12日,2019年出版。2022年4月1日通过。
   
3. Melenhorst JJ,陈通用,尹浩然,王。十年的白血病缓解与持久性的CD4 + T细胞。大自然。2022,602 (7897):503 - 509。doi:10.1038 / s41586 - 021 - 04390 - 6
   
4. 麦克唐纳g . Dev。齿轮危机:细胞疗法部门必须重新思考CMC,专家说。黑马咨询。https://bioprocessintl.com/bioprocess-insider/therapeutic-class/cogs-crisis-cell-therapy-sector-must-rethink-cmc-says-expert/。8月6日,2019年出版。2022年4月1日通过。

关于作者

马特·托德是一个务实的有二十多年经验的技术专家作为技术专家和数据空间,包括十年作为应用程序开发公司的联合创始人。他目前的架构主管Ori生物技术、细胞和基因治疗制造业科技公司在伦敦设有办事处和新泽西筹集了100美元系列B在2021年12月。

在和广泛的技术和方法,他总是关注最大化价值和投资回报率的采用和实施推动态势最佳解决方案来实现战略目标。

马特各级有深度的知识架构和数据业务,结合操作经验的设计、建造和运营的关键任务系统规模在原生云环境中。他获得了平衡计分卡在人工智能和计算机科学在伯明翰大学和伯明翰仍然是一个活跃的成员技术现场。