GMP Sınıfı Çözünebilir Gözenekli Mikro Taşıyıcılara Dayalı Büyük Ölçekli Hücre Üretimi
7 Temmuz 2023
Burada, GMP sınıfı çözünebilir mikro taşıyıcılara dayanan tamamen kapalı bir sistem aracılığıyla yapışık hücrelerin büyük ölçekli üretimini gerçekleştirmek için bir protokol sunuyoruz. İnsan mezenkimal kök hücrelerinin, HEK293T hücrelerinin ve Vero hücrelerinin yetiştirilmesi doğrulandı ve hücre ve gen terapisi endüstrisi için hem miktar taleplerini hem de kalite kriterlerini karşıladı.
Hücre ve gen terapisi endüstrisi, son yirmi yılda üstel bir genişlemeye tanık oldu. Bununla birlikte, laboratuvar araştırması ile endüstriyel beceri üretimi arasında büyük bir teknolojik boşluk vardır. Düzenleyici politikalarla uyumlu ve CGT endüstrisinin yeşil taleplerini karşılamak için, hücre terapötikleri üretmek için otomatik kapalı sistemler benimsenmiştir.
Yapışık hücreler için, ölçeklenebilir karıştırılmış tank biyoreaktörlerinde mikro taşıyıcılar kullanılarak yetiştirme umut verici bir yöntemdir. Geleneksel olarak, ticarileştirilmiş mikro taşıyıcılar arzu edilmez. Tripsinizasyon kullanılarak hücre hasadı ve mikro taşıyıcıların boyuta göre saklanması sadece verimsiz ve zorlu olmakla kalmaz, aynı zamanda hücre kalitesini etkiler ve güvenlik endişelerine neden olur.
Bu çalışmada, otomatik ve kapalı bir sistemde GMP sınıfı 3D TableTrix çözünebilir mikro taşıyıcılara dayalı büyük ölçekli hücre üretimini başarıyla gerçekleştirdik. 11 milyardan fazla insan mezenkimal kök hücresi, dokuz gün içinde iki aşamalı bir genişlemede elde edildi. Ayrıca, her iki yoğunluğun da mililitrede 10 milyon hücrenin üzerine çıktığı HEK293T hücrelerinin ve Vero hücrelerinin yüksek yoğunluklu kültürünü gösterdik.
Bu gelişmiş biyo-üretim platformu, yapışma hücrelerinin etkili bir şekilde genişletilmesine ve otomatik ve kapalı bir şekilde tamamen hasat edilmesine olanak tanır. Protokolümüz, CGT ürünlerinin endüstriyel ölçekli imalatında üretim verimliliğini artırma ve kalite kontrolünü iyileştirme fırsatı sunar.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu makale, GMP sınıfı çözünebilir mikrotaşıyıcılar içeren tamamen kapalı bir sistem kullanılarak adherent hücrelerin büyük ölçekli üretimi için bir protokol sunmaktadır. İnsan mezenkimal kök hücrelerinin, HEK293T hücrelerinin ve Vero hücrelerinin kültivasyonu, hücre ve gen tedavisi endüstrisinin kalite ve miktar taleplerini karşılayacak şekilde doğrulanmıştır.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Hücre ve Gen Tedavisi
- Hücre Kültürü Teknikleri
- Biyoişleme
Arka Plan
- Hücre ve gen tedavisi endüstrisi son yirmi yılda hızla büyümüştür.
- Laboratuvar araştırmaları ile endüstriyel üretim arasında önemli bir boşluk bulunmaktadır.
- Hücre terapötikleri üretmek için otomatik kapalı sistemler benimsenmektedir.
- Geleneksel mikrotaşıyıcılar, hücre hasadı ve kalitesi açısından zorluklar teşkil etmektedir.
Çalışmanın Amacı
- Adheran hücrelerin kültüre edilmesi için ölçeklenebilir bir yöntem geliştirmek.
- Hücre toplama süreçlerinde verimliliği ve güvenliği artırmak.
- Hücre tedavisi üretimindeki düzenleyici standartlara uyum sağlamak.
Kullanılan Yöntemler
- GMP sınıfı çözünebilir mikrotaşıyıcıların kullanımı.
- Hücre kültürü için tamamen kapalı bir sistemin uygulanması.
- İnsan mezenkimal kök hücreleri, HEK293T ve Vero hücreleri dahil olmak üzere hücre tiplerinin validasyonu.
- Hücre tedavisi uygulamaları için miktar ve kalite kriterlerinin değerlendirilmesi.
Temel Sonuçlar
- Protokol, aderen hücrelerin büyük ölçekte başarıyla kültüre edilmesini sağlamıştır.
- Üretilen hücreler için kalite kriterleri endüstri standartlarını karşılamıştır.
- Kapalı sistem üretimi, artırılmış güvenlik ve verimlilik göstermiştir.
- Valide edilmiş hücre tipleri terapötik uygulamalar için uygundur.
Sonuçlar
- Geliştirilen protokol, hücre üretimindeki temel zorlukları ele almaktadır.
- Düzenleyici gerekliliklere uygun olarak adherent hücrelerin üretimi için güvenilir bir yöntem sunmaktadır.
- Bu yaklaşım, hücre ve gen tedavisi üretiminin ölçeklenebilirliğini artırabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörle İlgili Yönetici Özeti
Adherent hücrelerin endüstriyel ölçekte üretimi, ölçeklenebilirliğin, kalitenin ve düzenleyici uyumluluğun portföy ilerlemesini doğrudan etkilediği hücre ve gen tedavisi (CGT) süreçleri için kritik bir darboğazdır. GMP sınıfı çözünür gözenekli mikrotaşıyıcıların otomatik kapalı biyoişleme platformlarıyla entegrasyonu; hücre genişletme, hasat verimliliği ve standardizasyon konularındaki temel zorlukları gidermektedir. Bu yetkinlik, terapötik hücre tiplerinin sağlam, tekrarlanabilir ve yüksek verimli üretimini mümkün kılarak CGT programları boyunca translasyonel sürekliliği ve risk ayarlı karar verme süreçlerini desteklemektedir.
Biyofarma Ar-Ge'sinde Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Hipotez odaklı fonksiyonel çalışmalar için adherent hücre tiplerinin hızlı genişletilmesini sağlar.
- Yüksek kaliteli ve fenotipik olarak stabil hücre popülasyonları sağlayarak biyolojik risklerin azaltılmasını destekler.
- Tutarlı hücre kalitesi ve canlılığı sağlayarak sonraki aşamalardaki analizlerde öngörü güvenilirliğini kolaylaştırır.
Tarama ve Assay Geliştirme
- Yüksek kapasiteli tarama ve analiz standardizasyonu için valide edilmiş, ölçeklenebilir hücre kaynakları sağlar.
- Manuel işlemleri ve kontaminasyon riskini minimize ederek tekrarlanabilirliği ve kantitatif çıktıyı artırır.
- Esnek analiz geliştirme süreçlerini destekleyerek platformun birden fazla hücre tipi için yeniden kullanımına olanak tanır.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- hMSC, HEK293T ve Vero hücrelerinin genişletilmesini destekleyerek hastalıkla ilgili hücre modelleriyle uyum sağlar.
- Genişletme sonrası fenotipik ve fonksiyonel bütünlüğü koruyarak translasyonel biyobelirteç çalışmalarını destekler.
- Yüksek canlılık ve farklılaşma kapasitesi sağlayarak preklinik doğrulamadaki biyolojik riski azaltır.
Boru Hattı ve İş Akışı Entegrasyonu
Bu biyoişleme platformu, kapalı sistemler içinde ölçeklenebilir ve GMP uyumlu hücre üretimine olanak tanıyarak erken keşif, öncü bileşik belirleme ve preklinik üretim arasındaki boşluğu doldurmaktadır.
- Keşif Biyolojisi: Yüksek kaliteli hücre çıktıları ile sağlam hipotez testlerini ve yolak sorgulamalarını destekler.
- Tarama: Bileşik değerlendirmesi ve platform standardizasyonu için analize hazır, tekrarlanabilir hücre popülasyonları sağlar.
- Analitikler: Koşullar arası karşılaştırma için hücre verimi, canlılığı ve fenotipinin nicel değerlendirmesine olanak tanır.
- Translasyonel Araştırma: Hastalıkla ilişkili hücre tipleriyle keşiften preklinik doğrulamaya kadar sürekliliği sağlar.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Çeşitli CGT programları için ölçeklenebilir, yeniden kullanılabilir bir üretim kapasitesi oluşturur.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Hücre tabanlı iş akışlarında öngörü güvenini artırır ve mekanistik belirsizliği azaltır.
- Operasyonel Değer: Hücre üretim süreçlerinin standartlaştırmasını, tekrarlanabilirliğini ve ölçeklenebilirliğini geliştirir.
- Stratejik Değer: Geç evre biyolojik riskleri azaltarak, devam/durdur karar kalitesini ve sermaye verimliliğini artırır.
- Portföy Etkisi: Güvenilir hücre tedariki yoluyla CGT varlıklarının risk ayarlı önceliklendirmesini ve ilerlemesini sağlar.
Uygulama Hususları
- Biyoreaktör işletimi, hücre kültürü ve proses otomasyonu konularında uzmanlık gerektirir.
- GMP sınıfı çözünür mikrotaşıyıcılara ve kapalı sistem biyoproses altyapısına erişim gereksinimi vardır.
- Tutarlı çıktı kalitesi için protokollerin ekipler arası standartlaştırılması gereklidir.
- Farklı adherent hücre tipleri veya ölçek gereksinimleri için adaptasyon gerekebilir.
- İşleme kapasitesi ve ölçeklenebilirlik, biyoreaktör kapasitesi ve proses entegrasyonu ile sınırlıdır.
Biyofarma SSS
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
