Bir deste kart büyüklüğündeki bir çip, mevcut otomatik üretim platformlarına kıyasla daha az kaynak ve daha küçük bir alan kaplıyor ve daha uygun maliyetli hücre tedavisi üretimine yol açabilir.

Singapur-MIT Araştırma ve Teknoloji İttifakı’ndan (SMART) araştırmacılar, Singapur’daki MIT araştırma kuruluşu, yaklaşık bir deste kart büyüklüğündeki ultra küçük, otomatik, kapalı sistemli bir mikroakışkan çipte klinik dozlarda uygulanabilir otolog kimerik antijen reseptörü (CAR) T hücreleri üretmek için yeni bir yol geliştirdiler. 

Bu, bir mikrobiyoreaktörün otolog hücre terapisi ürünleri üretmek için kullanıldığı ilk seferdir. Özellikle, yeni yöntem, daha küçük bir ayak izi ve daha az alanda, daha az tohumlama hücresi sayısı ve hücre üretim reaktifleri kullanılarak mevcut sistemler kullanılarak üretilen hücreler kadar etkili olan CAR-T hücrelerini üretmek ve genişletmek için başarıyla kullanıldı. Bu, otolog hücre terapisi üretiminin ölçeklendirilmesi için daha verimli ve uygun fiyatlı yöntemlere yol açabilir ve hatta potansiyel olarak hastaneler ve koğuşlar gibi laboratuvar ortamının dışında CAR T hücrelerinin bakım noktasında üretilmesini sağlayabilir.

CAR T hücre terapisi üretimi, hastanın kendi T hücrelerinin izole edilmesini, aktive edilmesini, genetik modifikasyonunu ve genişletilmesini ve böylece hastaya tekrar infüzyon sırasında tümör hücrelerini öldürmesini gerektirir. Hücre terapilerinin kanser immünoterapisinde devrim yaratmasına rağmen, otolog hücre terapileri alan ilk hastalardan bazılarının 10 yıldan uzun süredir remisyonda olmasına rağmen, CAR-T hücreleri için üretim süreci tutarsız, maliyetli ve zaman alıcı olmaya devam etmiştir. Kontaminasyona eğilimli olabilir, insan hatasına maruz kalabilir ve daha küçük ölçekli CAR T hücre üretimi için pratik olmayan hücre sayılarının ekilmesini gerektirir. Bu zorluklar, etkinliklerine rağmen bu terapilerin hem bulunabilirliğini hem de uygun fiyatlılığını kısıtlayan darboğazlar yaratır.

Nature Biomedical Engineering dergisinde yayınlanan “ CAR T hücrelerinin otomatik bakım noktasında üretimi için tasarlanmış yüksek yoğunluklu bir mikrobiyoreaktör süreci ” başlıklı bir makalede , SMART araştırmacıları çığır açan buluşlarını ayrıntılı olarak açıkladılar: İnsan birincil T hücreleri, lenfoma donörlerinden 60 milyondan fazla ve sağlıklı donörlerden 200 milyondan fazla CAR T hücresi üretmek için 2 mililitrelik otomatik kapalı sistem mikroakışkan çipte aktive edilebilir, dönüştürülebilir ve yüksek yoğunluklara genişletilebilir. Mikrobiyoreaktör kullanılarak üretilen CAR T hücreleri, geleneksel yöntemlerle üretilenler kadar etkilidir, ancak daha küçük bir ayak izine, daha az alana ve daha az kaynağa sahiptir. Bu, üretilen malların daha düşük maliyetine (COGM) ve potansiyel olarak hastalar için daha düşük maliyetlere dönüşür.

Çığır açan araştırma, SMART’taki Kişiselleştirilmiş İlaç Üretimi için Kritik Analizler (CAMP) disiplinlerarası araştırma grubunun üyeleri tarafından yönetildi. İşbirlikçiler arasında Duke-NUS Tıp Fakültesi’nden araştırmacılar; Bilim, Teknoloji ve Araştırma Ajansı’ndaki Moleküler ve Hücre Biyolojisi Enstitüsü; KK Kadın ve Çocuk Hastanesi; ve Singapur Genel Hastanesi yer almaktadır.

“Hücre terapisi üretimindeki bu ilerleme, nihayetinde CAR T hücresi üretim yuvalarının sayısını önemli ölçüde artırabilecek, bu canlı ilaçların bekleme sürelerini ve mal maliyetlerini azaltabilecek bir bakım noktası platformu sunabilir ve hücre terapisini kitleler için daha erişilebilir hale getirebilir. Ölçeklendirilmiş biyoreaktörlerin kullanımı, farklı hücre terapisi ürünleri de dahil olmak üzere süreç optimizasyon çalışmalarına da yardımcı olabilir,” diyor SMART CAMP’te eş baş araştırmacı, MIT’de biyolojik mühendislik doçenti ve makalenin eş kıdemli yazarlarından Michael Birnbaum.

Yüksek T hücresi genişleme oranlarıyla, mikrobiyoreaktörde daha kısa bir kültür periyoduyla (yedi ila sekiz gün) gaz geçirgen kültür plakalarına (12 gün) kıyasla benzer toplam T hücresi sayılarına ulaşılabilir ve bu da üretim sürelerini %30-40 oranında kısaltabilir. Hem mikroakışkan biyoreaktörden hem de gaz geçirgen kültür plakalarından elde edilen CAR T hücreleri hücre kalitesinde yalnızca ufak farklılıklar gösterdi. Hücreler farelerde test edildiğinde lösemi hücrelerini öldürmede eşit derecede işlevseldi.

“Bu yeni yöntem, mevcut nesil otolog hücre terapisi üretiminin dramatik bir şekilde küçültülmesinin mümkün olduğunu ve CAR T hücre terapisinin üretim sınırlamalarını önemli ölçüde hafifletme potansiyeline sahip olduğunu öne sürüyor. Böyle bir küçültme, CAR T hücrelerinin bakım noktasında üretimi için temel oluşturacak ve hücre terapileri üretmek için gereken “iyi üretim uygulaması” (GMP) ayak izini azaltacaktır; bu da COGM’nin birincil itici güçlerinden biridir,” diyor SMART CAMP’te araştırma bilimcisi ve makalenin ilk yazarı olan Wei-Xiang Sin.

Özellikle, araştırmada kullanılan mikrobiyoreaktör, doz başına en küçük ayak izine, en küçük kültür hacmine ve tohumlama hücresi sayısına ve elde edilebilecek en yüksek hücre yoğunluğuna ve işlem kontrol düzeyine sahip, perfüzyon tabanlı, otomatik, kapalı bir sistemdir. Bu mikrobiyoreaktörler — daha önce yalnızca mikrobiyal ve memeli hücre kültürleri için kullanılıyordu — başlangıçta MIT’de geliştirildi ve Millipore Sigma tarafından ticari üretime ilerletildi.

Mevcut daha büyük otomatik üretim platformlarına kıyasla gereken küçük başlangıç ​​hücre sayıları, üretim çalışması başına daha az miktarda izolasyon boncuğu, aktivasyon reaktifi ve lentiviral vektör gerektiği anlamına gelir. Ek olarak, son derece küçük kültür hacmi (2 mililitre; daha büyük otomatik kültür sistemlerinden yaklaşık 100 kat daha düşük) nedeniyle daha küçük hacimli ortamlar gerekir (daha büyük otomatik kültür sistemlerinden en az on kat daha düşük) — bu da reaktif maliyetinde önemli düşüşlere katkıda bulunur. Bu, özellikle CAR T hücrelerinin terapötik dozlarını üretmek için düşük veya yetersiz T hücre sayısına sahip pediatrik hastalar olmak üzere hastalara fayda sağlayabilir.

SMART CAMP, ileride, CAR-T üretiminin daha az emek ve laboratuvar ortamı dışında gerçekleştirilebilmesi için mikrobiyoreaktör etrafında örnekleme ve/veya analitik sistemlerin daha fazla mühendisliği üzerinde çalışıyor ve potansiyel olarak CAR T hücrelerinin merkezsiz yatak başı üretimini kolaylaştırıyor. SMART CAMP ayrıca, gelecekteki klinik kullanım için hücre verimini ve kalitesini iyileştirmek amacıyla süreç parametrelerini ve kültür koşullarını daha da optimize etmeyi hedefliyor.

Kaynak ve devamı için Buraya tıklayabailirsin.