إنتاج الخلايا على نطاق واسع على أساس الناقلات الدقيقة المسامية القابلة للذوبان من الدرجة GMP
يوليو 7, 2023
هنا ، نقدم بروتوكولا لتحقيق التصنيع على نطاق واسع للخلايا الملتصقة من خلال نظام مغلق تماما يعتمد على ناقلات دقيقة قابلة للذوبان من فئة GMP. تم التحقق من صحة زراعة الخلايا الجذعية الوسيطة البشرية والخلايا HEK293T وخلايا Vero وتلبية متطلبات الكمية ومعايير الجودة لصناعة العلاج بالخلايا والجينات.
شهدت صناعة العلاج بالخلايا والجينات توسعا هائلا على مدى العقدين الماضيين. ومع ذلك ، توجد فجوة تكنولوجية كبيرة بين الأبحاث المعملية وتصنيع المهارات الصناعية. متوافقة مع السياسات التنظيمية ، ولتلبية المتطلبات الخضراء لصناعة CGT ، تم اعتماد أنظمة مغلقة آلية لإنتاج علاجات الخلايا.
بالنسبة للخلايا الملتصقة ، تعد الزراعة باستخدام الناقلات الدقيقة في المفاعلات الحيوية ذات الخزان المقلوب القابلة للتطوير طريقة واعدة. تقليديا ، الناقلات الصغيرة التجارية غير مرغوب فيها. إن حصاد الخلايا باستخدام التربسين وإنقاذ الناقلات الدقيقة من حيث الحجم ليس فقط غير فعال وصعب ، ولكنه يؤثر أيضا على جودة الخلايا ويسبب مخاوف تتعلق بالسلامة.
في هذه الدراسة ، حققنا بنجاح إنتاج خلايا على نطاق واسع يعتمد على ناقلات دقيقة قابلة للذوبان من الدرجة 3D TableTrix من الدرجة GMP في نظام آلي ومغلق. تم إنتاج أكثر من 11 مليار خلية جذعية متوسطة اللحمة البشرية في توسع على مرحلتين في غضون تسعة أيام. كما أظهرنا ثقافة عالية الكثافة لخلايا HEK293T وخلايا فيرو ، حيث وصلت الكثافة إلى أكثر من 10 ملايين خلية لكل ملليلتر.
تسمح منصة التصنيع الحيوي المتقدمة هذه بتوسيع خلايا الالتصاق بشكل فعال وحصادها بالكامل بطريقة آلية ومغلقة. يوفر بروتوكولنا فرصة لتعزيز كفاءة الإنتاج وتحسين مراقبة الجودة في التصنيع على نطاق صناعي لمنتجات CGT.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
تُقدم هذه المقالة بروتوكولاً للتصنيع واسع النطاق للخلايا الملتصقة باستخدام نظام مغلق تماماً مع حاملات دقيقة قابلة للذوبان من درجة GMP. وقد تم التحقق من زراعة الخلايا الجذعية الميزنكيمية البشرية، وخلايا HEK293T، وخلايا Vero لتلبية متطلبات الجودة والكمية في صناعة العلاج الخلوي والجيني.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلم
- العلاج بالخلايا والجينات
- تقنيات زراعة الخلايا
- المعالجة الحيوية
خلفية علمية
- توسعت صناعة العلاج بالخلايا والجينات بشكل سريع على مدى العقدين الماضيين.
- هناك فجوة كبيرة بين الأبحاث المختبرية والتصنيع الصناعي.
- يتم حالياً اعتماد الأنظمة المغلقة المؤتمتة لإنتاج العلاجات الخلوية.
- تفرض الحوامل الدقيقة التقليدية تحديات في عملية حصاد الخلايا وجودتها.
الغرض من الدراسة
- تطوير طريقة قابلة للتوسع لاستزراع الخلايا الملتصقة.
- تحسين الكفاءة والسلامة في عمليات حصاد الخلايا.
- الامتثال للمعايير التنظيمية في إنتاج العلاج الخلوي.
الطرق المستخدمة
- استخدام الحوامل الدقيقة القابلة للذوبان ذات درجة GMP.
- تطبيق نظام مغلق تماماً لاستزراع الخلايا.
- التحقق من أنواع الخلايا بما في ذلك الخلايا الجذعية الميزنشيمية البشرية، وخلايا HEK293T، وخلايا Vero.
- تقييم معايير الكمية والجودة لتطبيقات العلاج الخلوي.
النتائج الرئيسية
- نجح البروتوكول في استزراع الخلايا الملتصقة على نطاق واسع.
- استوفت معايير الجودة للخلايا المنتجة المعايير الصناعية.
- أظهر التصنيع بنظام مغلق تحسناً في السلامة والكفاءة.
- تعد أنواع الخلايا التي تم التحقق من صحتها مناسبة للتطبيقات العلاجية.
الاستنتاجات
- يعالج البروتوكول المطور التحديات الرئيسية في تصنيع الخلايا.
- يوفر طريقة موثوقة لإنتاج الخلايا الملتصقة بما يتوافق مع المتطلبات التنظيمية.
- يمكن لهذا النهج أن يعزز من إمكانية التوسع في إنتاج العلاج الخلوي والجيني.
الأسئلة الأكثر شيوعاً
الأهمية التنفيذية في القطاع الصناعي
يعد التصنيع على نطاق صناعي للخلايا الملتصقة عائقاً حرجاً في مسارات العلاج الخلوي والجيني (CGT)، حيث تؤثر القابلية للتوسع والجودة والامتثال التنظيمي بشكل مباشر على تقدم مجموعة المنتجات. ويعالج دمج الحوامل الدقيقة المسامية القابلة للذوبان من درجة GMP مع منصات المعالجة الحيوية الآلية والمغلقة التحديات الرئيسية في توسيع الخلايا، وكفاءة الحصاد، والتوحيد القياسي. وتتيح هذه القدرة إنتاجاً قوياً وقابلاً للتكرار وعالي المردود لأنواع الخلايا العلاجية، مما يدعم الاستمرارية الانتقالية واتخاذ القرارات المعدلة حسب المخاطر عبر برامج CGT.
التطبيقات الاستراتيجية في البحث والتطوير للمستحضرات الدوائية الحيوية
الاكتشاف المبكر والتحقق من الهدف
- يسمح بالتوسع السريع لأنواع الخلايا الملتصقة من أجل الدراسات الوظيفية القائمة على الفرضيات.
- يدعم الحد من المخاطر البيولوجية من خلال توفير مجموعات خلوية عالية الجودة ومستقرة ظاهرياً.
- يعزز الثقة التنبؤية في المقايسات اللاحقة من خلال ضمان اتساق جودة الخلايا وحيويتها.
الفحص وتطوير المقايسة
- يوفر مصادر خلوية مصادقاً عليها وقابلة للتوسيع من أجل الفرز عالي الإنتاجية وتقييس المقايسات.
- يعزز قابلية التكرار والمخرجات الكمية من خلال تقليل المناولة اليدوية ومخاطر التلوث.
- يتيح إعادة استخدام المنصة لأنواع خلوية متعددة، مما يدعم مسارات تطوير المقايسات المرنة.
الأبحاث الترجمية وما قبل السريرية
- يتوافق مع نماذج الخلايا ذات الصلة بالأمراض من خلال دعم توسيع خلايا hMSCs وHEK293T وخلايا Vero.
- يحافظ على السلامة المظهرية والوظيفية بعد التوسع، مما يدعم الدراسات الانتقالية للمؤشرات الحيوية.
- يقلل من المخاطر البيولوجية في التحقق قبل السريري من خلال ضمان الحيوية العالية والقدرة على التمايز.
تكامل مسار العمل وسير العمل
تربط منصة المعالجة الحيوية هذه بين مراحل الاكتشاف المبكر، وتحديد المركبات الرائدة، والتصنيع قبل السريري، وذلك من خلال تمكين إنتاج الخلايا القابل للتوسع والمتوافق مع معايير ممارسات التصنيع الجيدة (GMP) داخل أنظمة مغلقة.
- بيولوجيا الاكتشاف: تدعم اختبار الفرضيات القوي واستقصاء المسارات باستخدام مخرجات خلوية عالية الجودة.
- الفحص: توفر مجموعات خلوية قابلة للتكرار وجاهزة للمقايسة لتقييم المركبات وتوحيد المنصة.
- التحليلات: تمكن من التقييم الكمي لحصيلة الخلايا وحيويتها ونمطها الظاهري للمقارنة بين الظروف المختلفة.
- الأبحاث الانتقالية: تضمن الاستمرارية من مرحلة الاكتشاف إلى التحقق قبل السريري باستخدام أنواع خلايا ذات صلة بالمرض.
- إعادة الاستخدام المؤسسي: تؤسس قدرة تصنيعية قابلة للتوسع وإعادة الاستخدام لمختلف برامج العلاج الجيني والخلاوي (CGT).
التأثير التشغيلي والمؤسسي
- القيمة العلمية: تزيد من الثقة التنبؤية وتقلل من الغموض الميكانيكي في سير العمل المعتمد على الخلايا.
- القيمة التشغيلية: تعزز التوحيد القياسي وقابلية التكرار وقابلية التوسع في عمليات تصنيع الخلايا.
- القيمة الاستراتيجية: تحسن جودة قرارات المضي قدماً أو التوقف وكفاءة رأس المال من خلال تقليل المخاطر البيولوجية في المراحل المتأخرة.
- التأثير على المحفظة: تتيح تحديد الأولويات المرجحة بالمخاطر والنهوض بأصول العلاج الجيني والخلاوي (CGT) من خلال توفير إمدادات خلوية موثوقة.
اعتبارات التنفيذ
- يتطلب خبرة في تشغيل المفاعلات الحيوية، وزراعة الخلايا، وأتمتة العمليات.
- يستلزم الوصول إلى حاملات دقيقة قابلة للذوبان بدرجة GMP وبنية تحتية للمعالجة الحيوية بنظام مغلق.
- يستدعي توحيد البروتوكولات بين الفرق لضمان اتساق جودة المخرجات.
- قد يكون التكييف مطلوباً لأنواع مختلفة من الخلايا الملتصقة أو متطلبات القياس.
- تتحدد القدرة الإنتاجية وقابلية التوسع بناءً على سعة المفاعل الحيوي وتكامل العمليات.
الأسئلة الشائعة حول الصناعات الدوائية الحيوية
Chapters in this video
0:00
Introduction
2:02
Preparation of the Stirred‐Tank Bioreactor for Large‐Scale Production of Human Mesenchymal Stem Cells
3:43
Two‐Tiered Expansion of Human Mesenchymal Stem Cells from 5‐Liter to 15‐Liter Bioreactors and Automated Cell Formulation from a 15‐Liter Bioreactor
