Wprowadzanie innowacyjnych badań na drogę do kliniki

Od rozwoju w laboratorium po produkcję w czystym pomieszczeniu: Instytut Terapii Komórkowych oferuje naukowcom doradztwo i wsparcie w produkcji nowych terapii komórkowych. (Copyright: Karin Kaiser/MHH)

Używanie żywych komórek do terapii jest obiecującą alternatywą, gdy klasyczne metody leczenia zawodzą w walce z najcięższymi chorobami. Oprócz przeszczepów komórek macierzystych, w Europie dopuszczono już także terapie z genetycznie zmodyfikowanymi komórkami jako tzw. leki na nową terapię. Ze względu na ich angielską nazwę nazywa się je Advanced Therapy Medicinal Product, skrót: ATMP. Aby zapobiec zanieczyszczeniu patogenami lub niepożądanym efektom, ATMP muszą być wytwarzane w ściśle kontrolowanych warunkach, zgodnie z wysokimi standardami jakości GxP (dobra praktyka wytwarzania, GMP) w warunkach czystych. Proces ten odbywa się w MHH w Instytucie Terapii Komórkowej, w dziale Cellular Therapy Centre (CTC). Jednak instytut oferuje więcej niż tylko produkcję i kontrolę jakości. Piętro niżej, w dziale rozwoju ATMP-GMPDU, zespoły badawcze MHH dysponują swoją wiedzą i wyposażeniem, aby wspólnie realizować innowacyjne pomysły na nowe terapie komórkowe.

Wsparcie od samego początku

„Jako Core Facility wspieramy i doradzamy zespołom badawczym MHH, jak realizować ich projekty rozwoju nowych leków komórkowych zgodnie z wytycznymi GMP”, mówi Dr Ruth Esser, kierowniczka działu rozwoju. Już na wczesnym etapie projektu ważne jest, aby dbać o przestrzeganie wymagań dla późniejszego zastosowania terapeutycznego, podkreśla biolog molekularny. Dotyczy to szczególnie stosowania technik i substancji pomocniczych. „Od początku projektu mamy na uwadze translację, czyli kliniczne zastosowanie”, wyjaśnia naukowiec. I jest tu wiele do uwzględnienia, ponieważ nawet najlepszy pomysł badawczy może się nie powieść, jeśli nie spełni wymagań późniejszych zakładów produkcyjnych. „Dotyczy to czasem tak banalnych rzeczy jak media odżywcze czy odczynniki, które w laboratorium działają bez zarzutu, ale nie są dopuszczone do produkcji leku i stosowania u pacjentów”, stwierdza Dr Esser. Core Facility ma na uwadze szczególne wymagania potencjalnych partnerów przemysłowych i zna surowe regulacje, protokoły produkcyjne i systemy obowiązujące w odpowiednich urzędach, takich jak Inspektorat ds. nadzoru nad działalnością gospodarczą czy Instytut Paula Ehrlicha. Jako łącznik i tłumacz między naukowcami z MHH a firmami farmaceutycznymi, dba o to, by badania i produkcja szły w parze, minimalizując ewentualne konflikty.

Wykluczone ryzyko zanieczyszczeń

Jednak ścisła współpraca między badaczami a GMPDU ma także praktyczny wymiar. W niektórych fazach eksperymentu naukowcy z MHH mogą korzystać z tzw. laboratorium Clinical Scale Up w Core Facility, które oferuje specjalistyczne urządzenia niezbędne do pracy zgodnej z GMP. Należy do nich na przykład urządzenie umożliwiające automatyczną produkcję komórek. W zamkniętym systemie komórki mogą być przygotowywane, modyfikowane genetycznie i namnażane na kilku etapach. „Dzięki temu procesorowi komórek wykluczamy ryzyko zanieczyszczeń, nawet bez dodawania antybiotyków”, podkreśla Dr Wolfgang Glienke, pracownik naukowy. Potrzebne są także inne urządzenia pomocnicze, które sterylnie łączą lub zamykają węże, aby można było pracować zgodnie z GMP.

W zakresie badań przedklinicznych z kulturami komórkowymi, jednostka badawcza dysponuje również szerokim portfolio. „Na przykład opracowaliśmy standardowe metody izolacji, aktywacji i namnażania T i NK komórek układu odpornościowego człowieka, które udostępniamy badaczom z MHH oraz firmom zewnętrznym”, mówi Dr Glienke. „Oczywiście możemy także opracować inne modele kultur komórkowych”, dodaje biolog molekularny.

Fluorescencyjny mikroskop umożliwia długoterminowe obserwacje komórek

Przed rozpoczęciem produkcji nowo opracowanej terapii komórkowej, konieczna jest kontrola, czy rzeczywiście działa zgodnie z zamierzeniem. Nie jest to łatwe w przypadku żywych komórek, ponieważ muszą być obserwowane w warunkach, w których mogą dalej żyć. „Do wizualizacji i długoterminowych obserwacji mamy specjalny mikroskop fluorescencyjny z unikalną komorą inkubacyjną, która utrzymuje temperaturę, wilgotność i poziom CO2 na optymalnym poziomie”, mówi Dr Glienke. Można nim także badać interakcje różnych typów komórek i nagrywać je w przyspieszonym tempie. Dzięki temu można sprawdzić, czy na przykład ludzkie komórki T, takie jak CARs i TRUCKs, które zostały genetycznie zmodyfikowane w laboratorium, rzeczywiście lepiej rozpoznają i szybciej atakują komórki nowotworowe niż przed aktywacją. Z tej możliwości mogą korzystać zespoły badawcze MHH we współpracy z Core Facility.

Po pomyślnym zakończeniu badań przedklinicznych nad nową terapią komórkową, proces musi zostać jeszcze co najmniej trzy razy sprawdzony według ściśle określonych wytycznych. Odbywa się to ponownie w czystych pomieszczeniach CTC. „Po zakończeniu walidacji, pozwolenie na produkcję składa się do odpowiedniego urzędu krajowego”, mówi Dr Lubomir Arseniev, kierownik CTC. „Decyzję o przeprowadzeniu badania klinicznego podejmuje na szczeblu federalnym Instytut Paula Ehrlicha”, dodaje. Dopiero po pozytywnym wyniku badań klinicznych, nowy preparat ma szansę zostać zatwierdzony do obrotu na rynku.