Fabricación automatizada de terapias celulares para el tratamiento de la osteoartritis

Los robots de 6 ejes controlados automáticamente transportan células y materiales dentro de las instalaciones. Con los pinzas de forma especial, se pueden mover objetos de diferentes formas y tamaños. (© Fraunhofer IPT)

En los biorreactores, las células se multiplican varias veces. Se extraen una vez que se alcanza el número de células deseado. El control de la temperatura y la composición de gases, así como el conteo de células y la extracción, se realizan de forma completamente automatizada. (© Fraunhofer IPT)

La osteoartritis y otras enfermedades graves podrán tratarse con éxito en el futuro mediante terapias celulares, si se logra producir a gran escala de manera rentable las materias primas para los nuevos medicamentos y principios activos. Con este fin, un equipo internacional de investigadores desarrolla en el proyecto de la UE «AutoCRAT» durante los próximos cuatro años una plataforma de fabricación totalmente automatizada, que permitirá producir industrialmente células cartilaginosas y células madre para el tratamiento de la artritis. La Unión Europea apoya este prometedor proyecto de investigación dirigido por la Universidad Nacional de Irlanda NUI Galway con una financiación de 7,45 millones de euros; el Instituto Fraunhofer para Tecnología de Producción IPT de Aquisgrán es responsable como socio central de la implementación y el desarrollo posterior de la tecnología de la planta.

Para la producción de las células, los socios del proyecto confían en laboratorios totalmente automatizados asistidos por robots. Esto garantizará que los principios activos de los productos celulares puedan obtenerse de manera rentable y con una calidad constante, sin procesos laboratorios manuales complicados. Los terapéuticos se basan en proteínas derivadas de células madre, ARN y nanopartículas biológicas, conocidas como vesículas extracelulares, que ya han demostrado ser efectivas en el tratamiento de la osteoartritis. La fábrica AutoCRAT acelera el desarrollo y aumenta la disponibilidad de los terapéuticos celulares obtenidos, de modo que puedan suministrarse a los pacientes con enfermedades crónicas de manera más rápida y a menor coste.

Ya hoy en día se están probando terapias celulares para un amplio espectro de enfermedades, incluyendo enfermedades degenerativas, reacciones inmunitarias e inflamatorias, así como cáncer. Dependiendo del enfoque terapéutico, se emplean diferentes tipos de células: desde células madre hasta células adultas del propio tejido del paciente, e incluso células del sistema inmunitario. Sin embargo, la utilización de células vivas como medicamentos requiere procesos de producción complejos. Sus procesos de fabricación son actualmente aún relativamente ineficientes y solo pueden ser realizados por biotecnólogos altamente cualificados en entornos de sala limpia. Aunque los estudios clínicos muestran cada vez más posibilidades de tratamiento eficaces para los pacientes, sin la automatización de laboratorios, la disponibilidad de los terapéuticos no podría satisfacer la alta demanda futura.

Al automatizar por completo los procesos de laboratorio que hasta ahora eran en gran medida manuales, los socios del proyecto AutoCRAT pretenden facilitar el uso terapéutico de las células madre: inicialmente, el proyecto se centrará en el desarrollo de un tratamiento eficaz para la osteoartritis, pero también sentará las bases para otras terapias basadas en células.

El proyecto internacional de investigación está dirigido por la Universidad Nacional de Irlanda NUI Galway. NUI Galway y el Instituto Fraunhofer IPT ya han logrado éxitos conjuntos en el recientemente finalizado proyecto de la UE «AUTOSTEM»: en un consorcio interdisciplinario con médicos, biotecnólogos y técnicos en producción, desarrollaron una primera plataforma robótica totalmente automática y cerrada para la fabricación de productos celulares. El concepto AUTOSTEM se ampliará ahora para poder producir una gama más amplia de tipos de células y productos derivados. El sistema AutoCRAT contará con una descontaminación automatizada y un control de calidad, permitiendo así una automatización de extremo a extremo del proceso de producción.

Funciones de los socios en el consorcio

- La Universidad Nacional de Irlanda, Galway, en Dublín, lidera el proyecto AutoCRAT como coordinadora del consorcio.
- El Instituto Fraunhofer para Tecnología de Producción IPT de Aquisgrán desarrolla la tecnología de la planta para el proyecto y aporta su experiencia en automatización de laboratorios.
- Valitacell Ltd (VC), con sede en Dublín, desarrolla pruebas de control de calidad automatizadas para la plataforma de producción.
- La Universidad de Gotemburgo y el Centro Médico de la Universidad de Leiden desarrollan y prueban, junto con REMEDI, las nuevas terapias para la artritis.
- El Hospital Universitario de Essen y la Universidad de Génova desarrollan métodos para producir productos terapéuticos sin células a partir de vesículas extracelulares en la planta automatizada.
- Panaxea BV, de los Países Bajos, determina los costes de fabricación y entrega de las terapias desarrolladas y evalúa el beneficio de una terapia celular eficaz para la osteoartritis para los pacientes y sus familias, así como para la economía europea y mundial.
- Pintail Ltd., de Irlanda, apoya la dirección y gestión del proyecto y garantiza la difusión de los resultados del mismo.

El proyecto fue financiado en el marco del acuerdo de ayuda financiera nº 874671 del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea.

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