Fraunhofer IPA fejleszt steril összekötő elemet a rákkutatásban

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

Prototípus a steril egyszeres csatlakozóról © Fraunhofer IPA

Jelenlegi megközelítések a ráktüneti terápiában a szervezet saját sejtjeinek módosításán alapulnak, amelyek visszavezetése után a betegbe szelektív immunreakciókat váltanak ki a rákos sejtek ellen. A Fraunhofer IPA-nál a tudósok egy steril kapcsolóelemet fejlesztettek ki, amely egyszerűsítheti a modern orvosi terápiás szerek gyártási folyamatát.

A CAR-T-sejtterápia egy olyan ráktüneti kezelés, amely során a betegből kivett sejteket genetikai úton módosítják úgy, hogy képesek legyenek felismerni és célzottan támadni a rákos sejtek felszínén található specifikus fehérjéket. A hatóanyagok gyártásának legfontosabb lépése ebben az eljárásban a úgynevezett folyadékkezelés (Liquidhandling). Ebben a komplex folyamatban a szervezet saját sejtjeihez különböző fogyasztó- és stimulációs reagenszeket adnak a módosítás érdekében. A szennyeződések elleni védelem kiemelten fontos, ezért eddig a gyártás bonyolult tisztatéri körülmények között zajlott. Az ilyen tisztatéri rendszerek építése és fenntartása azonban rendkívül költséges. Egy zárt rendszerű folyadékkezelés jelentősen csökkentené a gyártási környezet irányításának és így a költségeknek a követelményeit.

Automatizált folyadékkezelés steril konnektorral

De mi a különbség a nyitott és a zárt rendszer között? A sejt módosításához szükséges fogyasztó- és stimulációs reagenszeket nagy tételben töltenek Vialokba. Ezek kis edények, amelyek biztonságos tárolásra szolgálnak, és szigeteléssel, szeptomával vannak lezárva. A folyadék kivételekor egy kanül átszúrja a szeptomát, hogy beszívja a folyadékot. Mivel a kanüllel a környező kórokozók, például a levegőből vagy a szeptoma felületéről, bekerülhetnek a vialba, ez a folyamat nyitottnak számít. Egy zárt rendszerben a szúrás és a folyadék kivétele során nincs kapcsolat a környezettel vagy a lehetséges kórokozókkal, így a kivétel steril körülmények között, akár tisztatéri környezeten kívül is elvégezhető. Jelenleg nem létezik olyan automatizálható megoldás, amely steril szúrást tesz lehetővé nem tisztatéri körülmények között.

A Fraunhofer IPA-nál a három tudós, Michael Pfeifer, Markus Schandar és Richard Röscht ezért kifejlesztett egy steril kapcsolóelemet, amely segítségével a folyadékkezelés zárt rendszerben automatizálható. A megközelítés egy kapcsolóeszközből és egy tű alakú fogyasztóelemből áll, amelyet hővel sterilizálnak, majd a kanülbe szúrnak a szeptomán keresztül. A kapcsolóeszköz indukciós tekercs révén biztosítja a szükséges energiát a steril, részben burkolt, vezetőképes tű felmelegítéséhez, amelynek nyitását a szúrás pillanatában a vial felé engedélyezik. Ezzel a steril egyszerűkötő ötletével megválaszolható lehet az egyik legfontosabb kérdés a modern orvosi terápiák gyártásában. Kutatási projektek keretében a steril konnektor alap típusát működő demonstrátorként építették fel, és igazolták működését. Ez alapvető megvalósíthatóságot bizonyított. Biológiai validálás még folyamatban van.

Elismerés a Science2Start 2024-es ötletversenyen

A három IPA tudós a koncepciójukkal a harmadik helyet szerezték meg az idei Science2Start ötletversenyen. A BioRegio STERN évente fiatal kutatókat és fiatal vállalkozókat hív meg az élet tudományai területéről, hogy ötleteiket benyújtsák. Idén négy díjat adtak át ünnepélyesen.