Innovációs lendület a NRW-biotechnológiában

A Fraunhofer IPT integrálja az összes extrazelluláris vesikulák gyártási folyamatát teljesen automatizált AUTOSTEM laborplatformjába. © Fraunhofer IPT

Űstemgátsejtekezelések hatalmas potenciált kínálnak az degeneratív és daganatos eredetű betegségek egyéni kezelésében. A nemrég indult „RauPE” kutatási projekttel (Robusztus automatizált termelés terápiás alkalmazásra szánt extracelluláris vesikulákból) célja ezeknek a jövőbe mutató orvosi terápiáknak a gyártásának automatizálása és széles körű hozzáférhetővé tétele a páciensek számára. A RWTH Aachen egyetemről származó BioThrust GmbH-val, egy spin-off vállalattal, valamint az Essen-i Egyetemi Klinikával együtt a Fraunhofer Ipari Gyártástechnológiai Intézet (IPT) egy expanziós platformot fejleszt, amely lehetővé teszi az őssejtek alapú terápiák nagyszabású gyártását, ezáltal csökkentve a gyártási költségeket.

Az egyik legnagyobb kihívás az őssejtek alapú terápiák esetében a szükséges sejtmennyiség skálázható előállítása. Az extracelluláris vesikulák (EV) sikeres kezeléseik miatt terápiás szerként alkalmazhatók degeneratív és daganatos betegségek esetén. Az EV érzékeny membránnal rendelkező részecskék, amelyek a származási sejtekből szabadultak ki. Ezeket a vesikulákat speciális őssejtekből kell előállítani és a sejtkultúrából nyerni a terápiás szerek gyártásához. A hatékony nagy mennyiségű gyártás kihívása a vesikulák törékenységében rejlik. Ezért ma a sejtek bioreaktorokban történő szaporítása 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 a Aachen-i spin-off BioThrust membránvezető bioreaktorán alapul. Ezzel az expanziós platformmal a jövőben magas minőségű EV-ket lehet automatizált módon gyártani.

Új bioreaktor-technológia hatékonyabb sejtszaporítást tesz lehetővé

Általában az EV-termelő őssejteket petriszcsészerű edényekben tenyésztik. Nagy volumenű gyártás esetén ez a módszer azonban túl hatékonytalan és munkaigényes. A klasszikus bioreaktorok sem alkalmasak, ahol például hordozó részecskéken növekedhetnek a sejtek, mivel a reaktor mechanikus erői károsíthatják a sejteket. Annak érdekében, hogy a sejtek folyamatos oxigénellátást és friss médiumot kapjanak növekedésükhöz, a BioThrust GmbH membránreaktorkartusokat fejlesztett ki, amelyek beépítik a buborékmentes oxigénellátást, így hatékonyabb és skálázhatóbb szaporítást tesznek lehetővé a érzékeny őssejtek számára. Ezeket a kartusokat a projektben az örökítőképes mesenchymalis őssejtek (ciMSC) gyártására használják, amelyeket az Essen-i Egyetemi Klinika fejlesztett ki. Ezek a sejtek a kultiválás során extracelluláris vesikulákat bocsátanak ki, amelyek terápiás célokra felhasználhatók, például bizonyos rákfajták, gyulladások arthrosis esetén vagy stroke után.

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 a gyártási folyamat minden lépésének hatékony, precíz és biztonságos végrehajtását minimális manuális ráfordítással – a sejtkultiválástól a betakarításig és az EV tisztításáig.

Támogatott kutatási projekt költséghatékony és hatékony sejtes terápiák fejlesztésére

A „RauPE” projekt három partnerével együtt ötvözi a orvosi biotechnológia, biofeldolgozási technológia és folyamatautomatizálás szakértelmét. A partnerek célja egy skálázható sejtes terápiás termelés kialakítása, hogy költséghatékony és hatékony sejtes terápiákat fejlesszenek. A projekt a következő három évben, 2024 júliusától kezdődően, az EFRE.NRW támogatási program keretében, Észak-Rajna-Vesztfália tartomány és az EU finanszírozásával valósul meg.

Projektkonszern

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