探索CGT的自动化生产

Anke Geipel-Kern 2022-12-18

通过与合作伙伴共同开发用于基因修饰T细胞生产的技术平台，Optima Pharma进入了一个新的业务领域，虽然新型基因疗法费用昂贵且需要大量的人工操作，但是审批数量却在增加，而且需求量也在一直不断上升。对此，无菌灌装专家Optima Pharma与合作伙伴一起，共同开发了可节省时间和成本的自动化生产平台。

自从诺华推出CAR-T细胞疗法Kymriah以来，生物制药产业就开始了重新洗牌。FDA批准的细胞和基因治疗药物清单中目前包括20多个产品。这些先进治疗药物（ATMPs）中的每一种都是真正的行业规则改变者。ATMPs正在改变全球的生产工艺。企业正在努力解决创新疗法所面临的主要问题：大量的人工操作、高要求的人员配置及高成本投入。自2019年以来，Optima Pharma就已开始涉足这一激动人心的市场。在德国巴登-符腾堡州的资助下，由Andrea Traube博士领导的Optima Pharma团队与位于斯图加特的罗伯特·博世医院和海德堡大学医院共同开发了“ProCell-for-Patient”技术平台。

Andrea Traube博士自2018年以来一直在Optima Pharma工作，负责市场开发部门，专注于开发细胞和基因治疗的系统解决方案

该平台采用了模块化设计，由隔离器模块和细胞培养模块组成。在隔离器中，细胞疗法生产的基本流程是自动化的。Andrea Traube博士来自于德国弗劳恩霍夫制造工程与自动化研究所（Fraunhofer IPA），自2018年以来，她一直在Optima Pharma担任市场开发总监，致力于细胞与基因治疗系统解决方案的开发。她从事细胞培养过程自动化工作近15年，现在正在推动Procell项目的开展。

Part

合作共赢

Andrea Traube表示，她们很快意识到，尽管Optima Pharma在机器人、自动化、灌装及隔离技术方面拥有丰富的专业知识，但对于开发像ProCell-for-Patient技术平台这样的项目，其并不能单独完成。来自罗伯特·博世医院肿瘤、血液学和姑息医学科的主任医师Walter E.Aulitzky博士加入了该项目。他是一位公认的干细胞生产专家，具有药品监管知识，了解如何将CAR-T细胞生产融入医院环境。医学博士Michael Schmitt教授也加盟了该项目，并带来了CAR-T细胞的专业知识。Michael Schmitt是海德堡大学医院Siebeneicher基金会的细胞免疫治疗教授，也是德国最早使用CAR-T细胞治疗白血病的专家之一。

ProCell for Patient模型展示了生产细胞疗法的基本步骤，这些步骤可在隔离器中完全自动进行

他负责管理海德堡的GMP工厂，该工厂拥有符合德国药品运输法§13要求的CAR-T产品制造许可证。Optima Pharma的团队也非常出色。他们有专精于机器人技术的自动化专家、设计工程师、编写软件的计算机科学家、处理净化循环细节的工艺工程师以及负责金属+塑料绝缘体施工的团队，此外还有负责文件编制、资格认证和风险分析的人员。因此，该项目具备良好的人员条件，目前正进入关键阶段。用户需求（即对生产治疗产工艺步骤的准确定义）也已制定完毕，现在一切准备就绪。

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自动化平台

“对于用户需求说明（URS），我们非常详细地记录了人工流程，关键是如何将其转向自动化。”Andrea Traube解释说。对于团队来说，这意味着首先需要仔细观察。因为机器人之后将负责部分自动化操作。与人类相比，机器人是粗犷的操作者。即使是简单的操作，如拧隔离器中的容器盖，这些药剂师不加思索便可以完成的简单操作，对于机器人而言则需要分解成多个步骤。

在长达数小时的研讨会上，团队成员将所有细节记录在图表上，以确保生物学家和工程师可以相互理解和沟通。与此同时，还要进行风险评估，以便在早期阶段确定关键的流程步骤。例如，隔离器周围的接口应如何设计。其中重要的一点是细胞培养容器位于隔离器的外面。团队做出这样的决定是因为在大约两周的时间中，基因修饰的T细胞增殖的孵化会在大部分时间阻断隔离器。

FDA批准的细胞和基因治疗药物清单中目前包括20多个产品

Andrea Traube说：“我们目前正在开发标准培养箱的特定接口。它也可以用于GMP设施，保护隔离器的进出。”但出于知识产权保护的原因，她没有透露更多的信息。不过，这些接口对产品以后的营销很重要。Andrea Traube强调说：“我们的目标是保证系统的灵活性和模块化。我们正在开发一个平台解决方案，后续将覆盖更多新的治疗形式。我们希望能够在市场上提供尽可能多的服务。这就是为什么我们希望能够整合尽可能多的技术，包括市场上已经可用的技术和新技术。除了新的目标群以外，我们关注的焦点还有临床生产、大型制药公司和CDMO。我们还计划在各个扩展阶段提供相应的技术。例如，使用手动的生产隔离器，这对生物技术公司来说也很有意义。

Andrea Traube博士说：“所有细胞疗法都需要花费大量资金。例如，诺华的细胞疗法Kymriah的成本超过30万欧元。部分原因在于药品高昂的生产成本，而生产成本可通过Optima Pharma等平台技术来降低。我们认为，通过自动化技术和更低的洁净室等级来减少人员可以让我们节省50%的成本。”然而，目前大多数定制的一次性组件价格昂贵，这也是Procell采用标准组件的原因。

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撰稿人 | Anke Geipel-Kern

责任编辑 | 胡静

审核人 | 何发

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