impulsion pour la biotechnologie en Rhénanie-du-Nord-Westphalie

Le Fraunhofer IPT intègre l'ensemble du processus de fabrication des vésicules extracellulaires dans sa plateforme de laboratoire entièrement automatisée AUTOSTEM. © Fraunhofer IPT

Les thérapies par cellules souches offrent un potentiel énorme pour le traitement individuel des maladies dégénératives et tumorales. Avec le projet de recherche récemment lancé « RauPE » (Production automatisée robuste de vésicules extracellulaires thérapeutiques), l’objectif est d’automatiser la fabrication de ces thérapies médicales innovantes et de les rendre accessibles à un grand nombre de patients. En collaboration avec la société BioThrust GmbH, une spin-off de la RWTH Aachen, et l’hôpital universitaire d’Essen, l’Institut Fraunhofer pour la technologie de production IPT développe une plateforme d’expansion permettant de produire à grande échelle des thérapies à base de cellules souches, afin de réduire les coûts de fabrication.

Un des plus grands défis des thérapies à base de cellules souches est la production à l’échelle des quantités nécessaires. Les vésicules extracellulaires (VE) sont utilisées comme thérapeutiques pour les maladies dégénératives et tumorales en raison de leurs succès établis dans le traitement. Les VE sont des particules sensibles liées à une membrane, qui se détachent de leurs cellules d’origine. Ce type de vésicules doit être produit à partir de cellules souches spécialisées et extraites du milieu de culture cellulaire pour la fabrication des thérapeutiques. La difficulté réside dans la production efficace en grande quantité, étant donné la fragilité des VE. C’est pourquoi, aujourd’hui, l’expansion des cellules dans des bioréacteurs ne peut se faire qu’en petits volumes et avec des équipements spécifiques. Cela augmente considérablement les coûts de production. Les partenaires du projet « RauPE » développent donc une plateforme d’expansion robuste et automatisée, basée sur le bioréacteur à membrane du spin-off d’Aachen, BioThrust. Avec cette plateforme d’expansion, la production automatisée de VE de haute qualité pourra être réalisée à l’avenir.

Une nouvelle technologie de bioréacteur permet une multiplication cellulaire plus efficace

Habituellement, les cellules souches productrices de VE sont cultivées dans des contenants semblables à des boîtes de Pétri. Cependant, cette méthode est trop inefficace et laborieuse pour une production à grande échelle. Les bioréacteurs classiques, dans lesquels les cellules peuvent se développer sur des particules de support, ne conviennent pas non plus, car les forces mécaniques dans le réacteur peuvent endommager les cellules. Afin d’assurer un apport continu en oxygène et un renouvellement du milieu pour leur croissance, BioThrust GmbH a développé des cartouches de bioréacteur à membrane, intégrant une aération sans bulles pour oxygène, permettant une multiplication plus efficace et scalable des cellules souches sensibles. Ces cartouches seront utilisées dans le projet pour la production de cellules souches mésenchymateuses immortalisées (ciMSC), développées à l’hôpital universitaire d’Essen. Pendant la culture, ces cellules libèrent des vésicules extracellulaires pouvant être utilisées à des fins thérapeutiques, par exemple contre certains types de cancer, inflammations liées à l’arthrose ou après des AVC.

Processus automatisés pour une production sécurisée de VE

Un autre objectif principal du projet est de créer un processus évolutif pour la fabrication de préparations de VE de ciMSC, répondant aux exigences de certification des produits médicaux. L’Institut Fraunhofer IPT intègre l’ensemble du processus de fabrication des VE dans sa plateforme de laboratoire entièrement automatisée AUTOSTEM. Celle-ci permet une exécution efficace, précise et sécurisée de toutes les étapes du processus pour la fabrication de nouveaux thérapeutiques, avec un minimum d’intervention manuelle – de la culture cellulaire à la récolte et la purification des VE.

Projet de recherche financé pour le développement de thérapies cellulaires économiques et efficaces

Le projet « RauPE » rassemble, avec ses trois partenaires, des expertises en biotechnologie médicale, en bio-processus et en automatisation des processus. L’objectif des partenaires est une fabrication à l’échelle des thérapeutiques cellulaires pour développer des thérapies cellulaires à la fois abordables et efficaces. Le projet sera financé dans le cadre du programme de soutien EFRE.NRW, pour une durée de trois ans à partir de juillet 2024, avec des fonds du Land de la Rhénanie-du-Nord-Westphalie et de l’Union européenne.

Consortium du projet :
– BioThrust GmbH, Aachen (coordinateur du projet)
– Institut Fraunhofer pour la technologie de production IPT, Aachen
– Hôpital universitaire d’Essen