Bir kimerik antijen reseptörünü (CAR) eksprese etmek üzere tasarlanmış T hücrelerinin evlat edinme transferi, refrakter B hücreli maligniteleriolan hastaların tedavisinde dikkate değer bir etkinlik göstermiştir 1,2,3,4,5. Bununla birlikte, CAR-T hücreleri için geleneksel üretim yöntemleri emek yoğundur, zaman alıcıdır ve son derece uzmanlaşmış adımları gerçekleştirmek için yüksek eğitimli teknisyenler gerektirir. Örneğin, otolog bir CAR-T hücre ürününün geleneksel üretim süreci, T hücrelerini zenginleştirmek için yoğunluk gradyanlı santrifüjleme, elütriasyon veya manyetik ayırma, steril bir şişede viral bir vektör ile aktivasyon ve transdüksiyon ve hasat ve formülasyondan önce bir biyoreaktörde genişlemeyi içerir. Son zamanlarda bu süreci kısmen otomatikleştirmeyi amaçlayan çeşitli sistemler ortaya çıkmıştır. Örneğin, Miltenyi CliniMACS Prodigy (bundan böyle "işlemci" olarak anılacaktır), bu adımların çoğunu otomatik bir şekildegerçekleştirebilen otomatik bir hücre işleme cihazıdır 6,7,8,9. Geleneksel ve otomatik CAR-T üretim yöntemlerinin derinlemesine bir tartışması, yakın tarihli bir inceleme makalesindesunulmuştur 10.
İşlemci, hematopoietik progenitör hücrelerin işlenmesi için ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) onaylı bir tıbbi cihaz olan CliniMACS Plus'ın işlevselliği üzerine kuruludur. İşlemci, hücrelerin otomatik olarak yıkanmasına, fraksiyonlanmasına ve yetiştirilmesine izin veren bir hücre yetiştirme ünitesi içerir (Şekil 1). T hücresi transdüksiyonu (TCT) işlemi, manuel CAR-T hücresi üretimini büyük ölçüde kopyalayan işlemci cihazı içinde önceden ayarlanmış bir programdır. TCT, grafiksel bir kullanıcı arayüzü ("Etkinlik Matrisi", Şekil 2) kullanarak özelleştirilebilir hücre işlemeye izin verir. İşlemci birçok adımı otomatikleştirdiğinden ve birden fazla cihazın işlevselliğini tek bir makinede birleştirdiğinden, teknoloji uzmanlarından daha az eğitim ve özel sorun giderme becerileri gerektirir. Tüm adımlar kapalı, tek kullanımlık bir boru seti içinde gerçekleştirildiğinden, işlemci, açık bir üretim süreci için kabul edilebilir olarak kabul edilenden daha az sıkı hava işleme altyapısına sahip tesislerde çalıştırılabilir. Örneğin, işlemciyi ISO sınıf 8 (AB sınıfı C ile karşılaştırılabilir) sertifikalı bir tesiste çalıştırıyoruz.

Şekil 1: T hücresi transdüksiyon sistemini kullanarak CAR-T hücresi üretimi. Gösterilen, boru setinin takılı olduğu işlemcidir. Boru seti, işleme tamponu, kültür ortamı ve lentiviral vektör içeren torbalar gibi diğer bileşenlerin steril kaynak yoluyla bağlanmasına izin verir. Lökoferez ürünü Uygulama torbasına eklendikten sonra, T Hücre Seçim Boncukları ile etiketlenebilir, Ayırma sütunundan geçirilebilir ve daha sonra Yeniden Uygulama torbasına aktarılabilir. Seçilen hücreler daha sonra kültür için aletin Yetiştirme ünitesine yönlendirilir ve Aktivasyon reaktifi ile aktive edilir (bkz. Nihai ürün, Hedef hücre torbasında toplanır. Proses boyunca, kalite kontrol için numuneleri aseptik olarak çıkarmak mümkündür. Dairelerin içindeki gri sayılar, sıvı yolunu boru setinden geçiren işlemci üzerindeki numaralı valfleri temsil eder. 11'in izniyle çoğaltılmıştır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: Etkinlik Matrisi. T hücresi seçimi ve aktivasyonundan sonra, CAR-T hücresi üretim sürecinin geri kalanı tamamen özelleştirilebilir. Aktiviteler eklenebilir veya silinebilir ve uygun gün ve saat için planlanabilir ve aktivite sonrası kültür hacmi belirtilebilir (Hacim). Örneğin, Transdüksiyon aktivitesi 1. Gün saat 10:00'da başlayacak şekilde yapılandırıldı ve aktivitenin sonundaki kültür hacmi 100 mL olarak ayarlandı. Aktivite Matrisi, yetiştirme dönemi boyunca düzenlenebilir. İşlemin durumu, işleme cihazının entegre ekranından izlenebilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Bu makalenin amacı, işlemciyi kullanarak CAR-T hücrelerinin üretiminin ayrıntılı bir incelemesini sağlamak ve ayrıca düzenleyiciler tarafından bir araştırma amaçlı yeni ilaç (IND) başvurusunu onaylamak için muhtemelen gerekli olacak süreç içi ve ürün salım testleri hakkında rehberlik sağlamaktır. Sunulan protokol, satıcının önerdiği yaklaşıma yakın kalır ve şu anda tek merkezli bir araştırmacı tarafından başlatılan faz I/II klinik araştırmasında değerlendirilmekte olan IND 28617'nin altında yatan protokoldür. Bu çalışma, B hücreli akut lenfoblastik lösemi (B-ALL) veya B-soy lenfoblastik lenfoma (B-Lly) hastaları için insanlaştırılmış CD19'a yönelik otolog CAR-T hücreleri üretmek için bu işlemciyi kullanmanın güvenliğini ve etkinliğini belirlemeyi amaçlamaktadır [NCT05480449]. Deneme Eylül 2022'de başladı ve B-ALL veya B-Lly ile 0-29 yaş arası 89 hastaya kadar kaydedilmesi planlanıyor. Denemeden elde edilen bazı üretim sonuçlarını makalede bildiriyoruz.
Makale, izlenecek adımları içeren bir protokol olarak sunulsa da, başkalarının kendi CAR-T hücre üretim süreçlerini optimize etmeye başlaması için bir başlangıç noktası olarak düşünülmesi gerektiğini belirtmek isteriz. Sunulan protokoldeki olası varyasyonların kapsamlı olmayan bir listesi şunları içerir: başlangıç materyali olarak dondurularak saklanmış T hücreleri yerine taze kullanılması; farklı bir T hücresi zenginleştirme yöntemi kullanmak veya tamamen atlamak; IL2 yerine IL7/IL15 gibi farklı besiyerleri ve sitokin kokteylleri kullanarak; insan AB serumunun konsantrasyonunu değiştirmek veya tamamen atlamak; transdüksiyon zamanlaması; "çok isabetli" transdüksiyonların kullanılması; değişen ajitasyon, kültür hacimleri ve beslenme programı; nükleik asitlerin veya lentiviral olmayan vektörlerin elektroporasyonu dahil olmak üzere farklı genetik transfer yöntemlerinin kullanılması; farklı bir nihai formülasyon tamponu ve/veya kriyoprotektan kullanarak; ve daha sonra infüzyon için kriyoprezervasyon yerine CAR-T hücrelerini taze olarak infüze etmek. Bu varyasyonlar, terapötik ürünün hücresel bileşimi ve gücü üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir.
| Genel Süreç Adımı | İşlem Günü | Teknik Detaylar |
| Hücre Zenginleştirme | Gün 0 | CD4+/CD8+ T hücrelerinin seçimi |
| Hücre Aktivasyonu | T hücre kültürü tohumlama ve aktivasyonu |
| Hücre İletimi | 1. Gün | Lentiviral transdüksiyon (100 mL kültür hacmi) |
| Hücre Genişlemesi (ardından hücre formülasyonu) | 2. Gün | -- |
| 3. Gün | Kültür Yıkama (1 döngü); Çalkalayıcı etkinleştirildi; Kültür hacmi 200 mL'ye yükselir |
| 4. Gün | -- |
| 5. Gün | Besleme (50 mL); Kültür hacmi 250 mL'lik son hacme ulaşır |
| 6. Gün | Proses içi numune; Medya değişimi (-125 mL / +125 mL) |
| 7. Gün | Medya değişimi (-150 mL / +150 mL) veya Hasat |
| 8. Gün | Proses içi numune; Medya değişimi (-150 mL / +150 mL) veya Hasat |
| 9. Gün | Medya değişimi (-180 mL / +180 mL) veya Hasat |
| 10. Gün | Proses içi numune; Medya değişimi (-180 mL / +180 mL) veya Hasat |
| 11. Gün | Medya değişimi (-180 mL / +180 mL) veya Hasat |
| 12. Gün | Medya değişimi (-180 mL / +180 mL) veya Hasat |
| 13. Gün | Hasat |
Tablo 1: İşlem zaman çizelgesi ve genel bakış. Bu tablo, mevcut bir klinik araştırmada kullanılan TCT süreç adımlarını özetlemektedir [NCT05480449]. İşlem, 0. günde CD4+/CD8+ seçimi, kültür tohumlaması ve aktivasyonu ile T hücresi zenginleştirmesi ile başlar, ardından 1. günde transdüksiyon ile devam eder. Hücreler 48 saat dinlenir, ardından bir kültür yıkaması, kültür hacminin 200 mL'ye çıkarılması ve bir çalkalama mekanizması kullanılarak çalkalanması gelir. 6. Günde, ilk proses içi numune alınır. Hücreler, en az üç tam doz CAR-T hücresi (hasta <50 ×kg, aksi takdirde 2,5 × 10 8 CAR-T hücresi) ve kalite kontrol testi (~2 × 106 CAR-T hücresi) için yeterli hücre mevcut olduğunda toplanır; veya kültür toplam 4-5 x 109 hücreye ulaştığında. Kısaltmalar: TCT = T hücre transdüksiyonu; CAR-T = kimerik antijen reseptörü T hücreleri; MACS = manyetik olarak etkinleştirilen hücre sıralaması.