Innovációs lendület a NRW-biotechnológiában

A Fraunhofer IPT integrálja az extracelluláris vesikulák gyártásának teljes folyamatát teljesen automatizált AUTOSTEM laborplatformjába. © Fraunhofer IPT

Agykutatás-terápiák hatalmas potenciált kínálnak a degeneratív és tumor eredetű betegségek egyéni kezelésében. A nemrég indított „RauPE” (Robusztus automatizált terápiás extracelluláris vezikulák gyártása) kutatási projekt célja ezen jövőbe mutató orvosi terápiák gyártásának automatizálása és széles körű hozzáférhetővé tétele a betegek számára. Az RWTH Aachen egyetem spin-off vállalatával, a BioThrust GmbH-val, valamint az Essen-i Egyetemi Klinikával közösen a Fraunhofer Gyártástechnológiai Intézet (IPT) egy expanziós platformot fejleszt, amely lehetővé teszi az agykutatáson alapuló terápiák nagyszabású gyártását, ezáltal csökkentve a gyártási költségeket.

Az egyik legnagyobb kihívás az agykutatáson alapuló terápiák esetében a szükséges sejtmennyiség skálázható előállítása. Az extracelluláris vezikulák (EV) sikeres kezeléseik miatt degeneratív és tumor eredetű betegségek terápiájaként alkalmazzák. Az EV érzékeny membránnal határolt részecskék, amelyek az eredeti sejtekből szabadultak ki. Ezeket a vezikulákat speciális őssejtekből kell előállítani és a sejtkultúra közegéből kinyerni a terápiák gyártásához. A hatékony nagy mennyiségű gyártás kihívása az EV törékenységében rejlik. Ezért a sejtek bioreaktorokban történő szaporítása ma csak kis térfogatban és speciális berendezésekkel lehetséges. Ez azonban növeli a gyártási költségeket. A „RauPE” projekt partnerei most egy robusztus és automatizált expanziós platformot fejlesztenek, amely az Aachen-i spin-off BioThrust membránvezető bioreaktorára épül. Ezzel az expanziós platformmal a jövőben magas minőségű EV-k automatizált gyártása valósítható meg.

Új bioreaktor-technológia hatékonyabb sejtszaporítást tesz lehetővé

Általában az EV-t termelő őssejteket Petri-csészéhez hasonló edényekben tenyésztik. Nagyobb volumenű gyártáshoz ez a módszer azonban túl hatékonytalan és munkaigényes. A klasszikus bioreaktorok, amelyekben például hordozó részecskéken tenyésztenek sejtek, szintén nem alkalmasak, mivel a reaktor mechanikus erői károsítják a sejteket. Annak érdekében, hogy a sejtek folyamatos oxigénellátást és friss tápanyagot kapjanak növekedésükhöz, a BioThrust GmbH membránreaktorkartusokat fejlesztett ki, amelyek a buborékmentes oxigénellátást integrálják, ezáltal hatékonyabb és skálázhatóbb szaporítást tesznek lehetővé a érzékeny őssejtek számára. Ezeket a kartusokat a projektben a halhatatlanná tett mesenchymális őssejtek (ciMSC) gyártására használják, amelyeket az Essen-i Egyetemi Klinikán fejlesztettek ki. Ezek a sejtek a kultiválás során extracelluláris vezikulákat bocsátanak ki, amelyek terápiás felhasználásra alkalmasak lehetnek, például bizonyos rákos megbetegedések, ízületi gyulladás vagy stroke utáni kezelésére.

Automatizált folyamatok a biztonságos EV-gyártásért

Az egyik fő cél a projektben egy skálázható folyamat kidolgozása a ciMSC EV-készítmények gyártására, amely megfelel az orvosi termékek tanúsítási követelményeinek. A Fraunhofer IPT az EV gyártás teljes folyamatát integrálja teljesen automatizált AUTOSTEM laborplatformjába. Ez lehetővé teszi az összes gyártási lépés hatékony, precíz és biztonságos végrehajtását minimális manuális beavatkozással – a sejtkultiválástól a szüretelésig és az EV tisztításáig.

Támogatott kutatási projekt költséghatékony és hatékony sejtes terápiák fejlesztésére

A „RauPE” projekt három partnerével összefogva ötvözi a orvosi biotechnológia, a biofeldolgozási technológia és a folyamatautomatizálás szakértelmét. A cél a sejtes terápiák skálázható gyártása, hogy költséghatékony és hatékony sejtes terápiákat fejlesszenek ki. A projekt a következő három évben, 2024 júliusától kezdődően, az EFRE.NRW támogatási program keretében, Észak-Rajna-Vesztfália állami és EU forrásokból valósul meg.

Projektkonszorcium:
– BioThrust GmbH, Aachen (projektkoordinátor)
– Fraunhofer Gyártástechnológiai Intézet (IPT), Aachen
– Essen-i Egyetemi Klinika