Automatyczna produkcja terapii komórkowych do leczenia osteoartretyzmu

Automatycznie sterowane 6-osiowe roboty transportują komórki i materiały w obrębie zakładów. Dzięki specjalnie ukształtowanym chwytakom można przenosić obiekty różnych kształtów i rozmiarów. (© Fraunhofer IPT)

W bioreaktorach komórki są mnożone wielokrotnie. Są one pobierane, gdy osiągną pożądaną liczbę komórek. Kontrola temperatury i składu gazu, liczenie komórek oraz pobieranie odbywają się w pełni automatycznie. (© Fraunhofer IPT)

Choroba zwyrodnieniowa stawów i inne poważne choroby mogą w przyszłości być skutecznie leczone za pomocą terapii komórkowych, jeśli uda się masowo i tanio produkować surowce do nowych leków i substancji czynnych. W tym celu międzynarodowy zespół badawczy w ramach projektu UE „AutoCRAT” w ciągu najbliższych czterech lat opracuje w pełni zautomatyzowaną platformę produkcyjną, która umożliwi przemysłową produkcję komórek chrzęstnych i macierzystych do leczenia artretyzmu. Unia Europejska wspiera ten obiecujący projekt badawczy pod kierownictwem irlandzkiego Narodowego Uniwersytetu NUI Galway kwotą dofinansowania w wysokości 7,45 miliona euro; Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT z Aachen jest odpowiedzialny jako główny partner za wdrożenie i dalszy rozwój technologii urządzeń.

Do produkcji komórek partnerzy projektu wykorzystują w pełni zautomatyzowane systemy laboratoryjne wspierane robotami. Ma to zapewnić, że substancje czynne z produktów komórkowych będą pozyskiwane tanio i w stałej jakości, bez konieczności czasochłonnych manualnych procesów laboratoryjnych. Terapie opierają się na białkach, RNA i biologicznych nanocząstkach wyprowadzonych z komórek macierzystych, tzw. pęcherzykach pozakomórkowych, które już wykazały skuteczność w leczeniu choroby zwyrodnieniowej stawów. Fabryka AutoCRAT przyspiesza rozwój i zwiększa dostępność wyprodukowanych z nich terapii komórkowych, dzięki czemu mogą one szybciej i taniej trafić do pacjentów z chorobami przewlekłymi.

Już dziś testuje się terapie komórkowe dla szerokiego spektrum chorób, w tym chorób zwyrodnieniowych, reakcji immunologicznych i zapalnych, a także nowotworów. W zależności od podejścia terapeutycznego stosuje się różne typy komórek: od komórek macierzystych, przez dojrzałe komórki własnego tkanek pacjenta, po komórki układu odpornościowego. Produkcja żywych komórek jako leków wymaga jednak skomplikowanych procesów produkcyjnych. Obecnie ich procesy są jeszcze stosunkowo nieefektywne i mogą być wykonywane tylko przez wysoko wykwalifikowanych biotechnologów w warunkach czystych. Badania kliniczne coraz częściej wykazują skuteczność terapii dla pacjentów, lecz bez automatyzacji laboratoriów dostępność tych terapii przy wysokim popycie w przyszłości mogłaby się ograniczyć.

Poprzez pełną automatyzację dotychczas w dużej mierze manualnych procesów laboratoryjnych partnerzy badawczy w projekcie AutoCRAT chcą ułatwić terapeutyczne zastosowanie komórek macierzystych: Projekt początkowo koncentruje się na opracowaniu skutecznego leczenia choroby zwyrodnieniowej stawów, ale jednocześnie stworzy podstawy dla kolejnych terapii opartych na komórkach.

Międzynarodowy projekt badawczy jest kierowany przez irlandzki Narodowy Uniwersytet NUI Galway. NUI Galway i Fraunhofer IPT mogą już pochwalić się wspólnymi sukcesami w niedawno zakończonym projekcie UE „AUTOSTEM”: w interdyscyplinarnym konsorcjum z lekarzami, biotechnologami i technikami produkcji opracowali pierwszą w pełni automatyczną i zamkniętą platformę robotyczną do produkcji produktów komórkowych. Koncepcja AUTOSTEM jest obecnie rozwijana, aby umożliwić produkcję szerszej gamy typów komórek i pochodnych produktów. System AutoCRAT będzie wyposażony zarówno w zautomatyzowaną dekontaminację, jak i kontrolę jakości, co umożliwi automatyzację całego procesu produkcyjnego od początku do końca.

Zadania partnerów w konsorcjum

- Narodowy Uniwersytet Irlandii, Galway, na czele jako lider konsorcjum projektu AutoCRAT.
- Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT z Aachen rozwija technologię urządzeń dla projektu i wnosi swoją wiedzę w zakresie automatyzacji laboratoriów.
- Valitacell Ltd (VC) z siedzibą w Dublinie opracowuje zautomatyzowane testy kontroli jakości dla platformy produkcyjnej.
- Uniwersytet Göteborg i Centrum Medyczne Uniwersytetu Leiden wspólnie z REMEDI opracowują i testują nowe terapie na chorobę zwyrodnieniową stawów.
- Klinika Uniwersytecka Essen i Uniwersytet Genua opracowują metody produkcji bezkomórkowych produktów terapeutycznych z pęcherzyków pozakomórkowych w zautomatyzowanej instalacji.
- Panaxea BV z Holandii ustala koszty produkcji i dostawy opracowanych terapii oraz ocenia korzyści z skutecznej terapii komórkowej na chorobę zwyrodnieniową stawów dla pacjentów i ich rodzin, a także dla gospodarki europejskiej i światowej.
- Pintail Ltd. z Irlandii wspiera kierownictwo i zarządzanie projektem oraz zapewnia rozpowszechnianie wyników projektu.

Projekt został sfinansowany w ramach umowy finansowej nr 874671 w ramach programu Horizon 2020 Unii Europejskiej na rzecz badań i innowacji.

Wyłącznie autorzy są odpowiedzialni za materiały i wyrażone tutaj poglądy. Komisja Europejska nie ponosi odpowiedzialności za korzystanie z informacji przedstawionych tutaj.