Inteligentna hodowla komórek do zastosowań terapeutycznych
Terapia komórkowa to obiecująca metoda walki z wieloma nieuleczalnymi lub przewlekłymi chorobami, takimi jak rak i cukrzyca. Zazwyczaj nie wykorzystuje się w niej chemicznych środków farmaceutycznych, lecz własne komórki pacjenta lub komórki pochodzące z uniwersalnego źródła. Hodowla takich komórek wymaga specjalnej infrastruktury i obecności wysoko wykwalifikowanych techników, przez co proces ten jest pracochłonny i kosztowny. Co więcej, rosnące zapotrzebowanie na duże ilości wysokiej jakości komórek hodowlanych niesie ze sobą konieczność opracowania autonomicznych, znacznie tańszych w eksploatacji systemów hodowli komórek.
Autonomiczna platforma namnażania komórek
W związku z tym zespół finansowanego ze środków UE projektu Facer proponuje wprowadzenie na rynek autonomicznej platformy do hodowli komórek. „Platforma Facer jest w stanie samodzielnie wyhodować miliardy wysokiej jakości komórek z niewielkiego bioptatu”, wyjaśnia Miquel Costa, koordynator projektu, a także założyciel i dyrektor ds. technologii firmy Aglaris. System Facer wykorzystuje jednorazowe wkłady, w których komórki są namnażane i stale monitorowane bez udziału człowieka, co pozwala zminimalizować ryzyko zanieczyszczenia związane z ręczną pracą nad hodowlą. Zamkniętą komorę hodowlaną zaprojektowano tak, by zapewnić niezmienność warunków roboczych, jednorodność między kolejnymi seriami oraz powtarzalność hodowli komórek. Ponadto platforma to modułowy system, w którym można równocześnie prowadzić hodowlę komórek z pięciu różnych źródeł, bez ryzyka zanieczyszczenia krzyżowego. „Cechami odróżniającymi system Facer od innych tego typu rozwiązań dostępnych na rynku jest uniwersalność, skalowalność i automatyzacja. Wymieniając wkłady, można rozpocząć hodowlę innego rodzaju komórek przeznaczonych do innych terapii”, podkreśla Costa. Samodzielne monitorowanie, nowatorska konstrukcja bioreaktora i zastosowanie sztucznej inteligencji pozwalają na autonomiczne podejmowanie decyzji w zakresie optymalizacji produkcji. Co ważne, bioreaktor Facer jest prosty w użyciu i umożliwia hodowlę komórek w jednej lokalizacji, zmniejszając uzależnienie laboratoriów od firm trzecich.
Optymalizacja bioreaktorów pod kątem zastosowań przemysłowych
Badacze zoptymalizowali konstrukcję wkładów wykorzystywanych przez platformę Facer, przygotowując je do namnażania wysokiej jakości limfocytów T z chimerycznym receptorem antygenowym (CAR-T) na skalę przemysłową. Ilość komórek uzyskana po 10 dniach hodowli była niemal dwa razy większa niż w przypadku konwencjonalnych bioreaktorów. Prowadzone obecnie prace umożliwią wkrótce produkcję mezenchymalnych komórek macierzystych do zastosowań terapeutycznych i regeneracyjnych, a także innych komórek adherentnych. W procesie projektowania tego rozwiązania zwrócono szczególną uwagę na potrzeby użytkowników końcowych. Dotyczy to również oprogramowania, które wyposażono w nowy interfejs użytkownika, by ułatwić obsługę i maksymalnie zwiększyć funkcjonalność. Zalety platformy Facer dają jej przewagę nad innymi rozwiązaniami dostępnymi na rynku, a stałe konsultacje z kluczowymi w tej dziedzinie liderami opinii zapewnią informacje niezbędne do rozpoczęcia produkcji. „Łączy ona w sobie niezawodność sprzętu zgodnego z dobrą praktyką produkcyjną oraz elastyczność charakterystyczną dla eksperymentalnych bioreaktorów, a wiemy, że tego właśnie oczekują badacze pracujący nad terapiami komórkowymi i genowymi”, kontynuuje Costa. Usprawni ona proces selekcji i oceny nowych środków terapeutycznych oraz obniży jego koszty, co przełoży się na szybsze uruchamianie badań klinicznych i procedur zatwierdzania nowatorskich metod leczenia przez organy regulacyjne. Oczekuje się też, że rozwiązanie Facer wspomoże proces opracowywania terapii personalizowanych w szpitalach i klinikach. Dzięki platformie Facer podmioty zajmujące się hodowlą komórek i wytwórcy działający na zlecenie zyskają możliwość zwiększenia skali ustandaryzowanych procesów produkcyjnych.
Słowa kluczowe
Facer, bioreaktor, terapia komórkowa, hodowla komórkowa, komórki CAR-T, terapia genowa, mezenchymalne komórki macierzyste