Fraunhofer IPA développe un élément de connexion stérile pour la thérapie contre le cancer

V. l. n. r.: Dr. Klaus Eichenberg, Dr. Christian Lindemann, Dr. Viola Bronsema, Michael Pfeifer, Richard Rösch, Dr. Ulrike Brucklacher, Maire Boris Palmer. © BioRegio STERN Management GmbH/Photo : KD Busch

Prototype du connecteur simple stérile © Fraunhofer IPA

Les approches actuelles de la thérapie contre le cancer reposent sur la modification des cellules endogènes, qui, après leur retour dans le patient, déclenchent des réactions immunitaires sélectives contre les cellules cancéreuses. Des chercheurs du Fraunhofer IPA ont développé un élément de connexion stérile qui pourrait simplifier le processus de fabrication des thérapeutiques médicales modernes.

La thérapie par cellules CAR-T est une forme de traitement du cancer dans laquelle des cellules sont prélevées chez le patient et modifiées génétiquement pour reconnaître et attaquer spécifiquement des protéines à la surface des cellules cancéreuses. La étape la plus importante dans la production de principes actifs pour cette méthode est ce que l’on appelle le « Liquidhandling ». Lors de cette opération complexe, diverses substances consommables et réactifs de stimulation sont ajoutés aux cellules endogènes pour leur modification. La protection contre la contamination est une priorité absolue, c’est pourquoi la production doit jusqu’à présent se faire dans des environnements contrôlés très stricts. La construction et l’entretien de tels environnements de production sont cependant associés à des coûts énormes. Un système de Liquidhandling entre systèmes fermés permettrait de réduire considérablement les exigences pour l’environnement de production et, par conséquent, les coûts.

Liquidhandling automatisé avec connecteur stérile

Mais quelle est la différence entre un système ouvert et un système fermé ? Les substances consommables et réactifs nécessaires à la modification des cellules sont remplis en grande quantité dans ce que l’on appelle des fioles. Ce sont de petits contenants pour un stockage sécurisé, scellés par une membrane. Celle-ci est percée avec une aiguille pour prélever le liquide. Étant donné que l’aiguille peut également introduire des germes de l’environnement, par exemple de l’air ou de la surface de la membrane, dans la fiole, le processus est considéré comme ouvert. Dans un système fermé, il n’y a aucun contact avec l’environnement ou d’éventuels agents pathogènes lors de l’insertion ou du prélèvement, ce qui permet d’effectuer la procédure dans des conditions stériles même en dehors d’un environnement contrôlé. Actuellement, aucune solution automatisée permettant une piqûre stérile en dehors d’un environnement contrôlé n’existe.

Les trois chercheurs du Fraunhofer IPA, Michael Pfeifer, Markus Schandar et Richard Röscher, ont donc développé un élément de connexion stérile, permettant d’automatiser le processus de Liquidhandling dans un système fermé. La solution consiste en un dispositif de connexion et un élément consommable en forme d’aiguille, qui est stérilisé par chaleur puis percé dans la membrane de la fiole. Le dispositif de connexion fournit l’énergie nécessaire pour chauffer une aiguille stérile, partiellement enveloppée et conductrice, dont l’ouverture est libérée au moment de la piqûre dans la fiole. Avec cette idée de connecteur stérile simple, une des questions les plus importantes concernant la production de thérapeutiques médicaux modernes pourrait être résolue. Dans le cadre de projets de recherche, le type de base du connecteur stérile a été construit en tant que démonstrateur fonctionnel et sa fonction a été démontrée. Cela a permis de prouver la faisabilité fondamentale. Une validation biologique reste à réaliser.

Distinction au concours d’idées Science2Start 2024

Les trois chercheurs du IPA ont obtenu la troisième place dans le concours d’idées Science2Start de cette année avec leur concept. BioRegio STERN invite chaque année des jeunes chercheurs et entrepreneurs issus des sciences de la vie à soumettre leurs idées. Quatre prix ont été remis lors de cette édition.