A ráksejtterápia minifabrikája

Gyártási rendszerek

Laborautomatizálás a Fraunhofer IPA-tól egy géntechnológiai ráktreatment útját kívánja megnyitni, amely személyre szabottan készül a páciensek számára. Azokat a készítményeket, amelyeket ma csupán kis mennyiségben, sok kézi munkával állítanak elő a laboratóriumokban, a jövőben „minifabrikákból” lehetne beszerezni. A Baden-Württemberg Gazdasági Minisztériuma által több mint 4 millió euróval támogatott projekt partnerei a Reutlingen-i NMI és a Tübingen-i Egyetemi Klinikák.

A koronavírus elleni mRNS-oltóanyagok gyors előállítása csak azért volt lehetséges, mert az oltóanyag-fejlesztés évekig tartó munkája a rákkutatásban előzte meg. A CAR-T-sejtes immunterápia ugyanazt a molekuláris biológiai módszert alkalmazza, mint az oltóanyag. Ez a kezelés, amely orvosok számára kvantumszintű ugrást jelent a tumorterápiában, genetikai módosítással alakítja át a T-sejteket úgy, hogy felismerjék a rákreceptorokat, odaragadjanak hozzájuk, és megakadályozzák a tumor terjedését.

Azonban az ehhez szükséges készítmények előállítása nehézkes. Minden egyes esetben a beteg saját sejtjeit kell kivonni, különböző folyamatokban tiszta helyen géntechnológiailag szerkeszteni, majd végül visszaadni a szervezetbe. Egy Baden-Württemberg tartomány által támogatott projekt keretében a Fraunhofer IPA feladata az, hogy ezt a manuális gyártási folyamatot automatizálja.

Andreas Traube, az IPA Laborautomatizálási és Bioprodukciós Technológiai Osztályának vezetője egy moduláris struktúrát tervez erre a célra. A központi elem a szabványosított kazetták, amelyekben a sejtek készülnek. Ezek mindent tartalmaznak, amire a sejtek az életben maradáshoz és növekedéshez szükségük van. Beépített szenzorok figyelik a kazettákban zajló folyamatokat. Külső oldalról szabványosított interfészekkel rendelkeznek, így továbbítva azokat a feldolgozó állomásról a másikra. Minden állomást a kazetták lépésről lépésre haladnak át. „Végül egy ilyen kazetta egy adott pácienshez tartozik, és tartalmazza a számára készült terméket” – magyarázza Traube. A kazetták, amelyek egy polcrendszerben vannak egymásra helyezve, egy robot kezeli.

A minifabrikára vonatkozó koncepció az Industry 4.0-hoz igazodik. „Jó gyártási szervezet és a folyamatok automatizálása csökkenti a tisztatéri méreteket és növeli a darabszámokat, ami csökkenti az egyes folyamat költségeit” – mondja Traube. Jelenleg egy páciens kezelése ezzel a sejtterápiával több mint 250 000 euróba kerül. A minifabrikák közvetlenül a kezelő klinikákon kerülnek kialakításra, és hosszú távon biztosítják, hogy minden beteg, akinek szüksége van erre a terápiára, megkaphassa azt – olyan költségek mellett, amelyek összehasonlíthatók a hagyományos kezelési módszerekkel.

A projektben részt vevő NMI Naturwissenschaftliches és Medizinisches Institut Reutlingenben szintén hozzájárul egy másik, az ipari gyártásból ismert elemmel: a Digitális Ikertesttel. A gyártási folyamat mellett az Organ-on-a-Chip rendszerek szimulálják a laboratóriumi modellként, hogy mi történik a betegben. Ez egyrészt támogatja a minőségbiztosítást, másrészt előre jelzi a hatékonyságot és a mellékhatásokat, még mielőtt a beteg megkapná a készítményt.