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淺談電轉(zhuǎn)染如何助力細(xì)胞治療降本增效

閱讀:865        發(fā)布時(shí)間:2023-6-25

近年來,細(xì)胞治療經(jīng)歷了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,CAR-T療法因在血液腫瘤中展現(xiàn)出了優(yōu)異的療效而成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。目前全球已有8款獲準(zhǔn)上市的CAR-T細(xì)胞藥物,其中其中FDA批準(zhǔn)6款,中國國家食藥監(jiān)總局(NMPA)批準(zhǔn)2款CAR-T上市。截至目前,中國的CAR細(xì)胞療法的臨床研究數(shù)目為433項(xiàng),美國為288項(xiàng)。隨著越來越多的細(xì)胞治療產(chǎn)品進(jìn)入臨床研究和上市申請(qǐng)階段,越來越多患者開始了解并接受這類21世紀(jì)變革性的、創(chuàng)新的療法。


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▲ 已批準(zhǔn)上市的CAR-T細(xì)胞療法(醫(yī)麥客整理)


然而目前CAR-T治療價(jià)格高昂,在歐美收費(fèi)折合人民幣250萬元以上,在中國是120萬元以上,這樣的價(jià)格引發(fā)了廣大議論——為什么CAR-T那么貴?


CAR-T成本解析:工藝復(fù)雜要求高!

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創(chuàng)新藥物定價(jià)涉及的因素較多,特別是CAR-T細(xì)胞治療目前為個(gè)性化制備方案,有著復(fù)雜的制備工藝及質(zhì)控流程。其次,價(jià)值基礎(chǔ)也是藥物定價(jià)的重要參考依據(jù)。盡管目前通用型CAR-T正熱,但是從已上市的產(chǎn)品來看,CAR-T仍具有極'強(qiáng)的特異性,千人千藥、按批次檢查,高昂的成本來自于工藝和生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。


從工藝角度來看,遵循《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP)是CAR-T細(xì)胞制劑制備的基本原則要求。但目前每個(gè)制造商在CAR設(shè)計(jì)、基因?qū)?、?xì)胞培養(yǎng)和細(xì)胞純化技術(shù)方面存在差異,CAR-T細(xì)胞產(chǎn)品尚無形成統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?!肮に嚊Q定產(chǎn)品",個(gè)性化工藝的探索和創(chuàng)新造成相當(dāng)一大部分的生產(chǎn)成本。


在CAR-T整個(gè)生產(chǎn)流程中,占用成本最多的是培養(yǎng)及轉(zhuǎn)導(dǎo)CAR-T所用的培養(yǎng)液、質(zhì)粒、核酶、病毒載體等耗材,占總成本的約40-50%,其中所用病毒載體的GMP生產(chǎn)約占總成本的30%,然后是質(zhì)控過程檢測(cè)CAR-T產(chǎn)品病毒殘留、無菌水平、細(xì)胞活力、CAR表達(dá)水平等所需的耗材與檢測(cè)費(fèi)用,占用總生產(chǎn)成本的20-30%。


可見,對(duì)CAR-T生產(chǎn)成本影響最大的兩個(gè)因素是工藝和生產(chǎn)過程中的高值耗材病毒載體。短期來看,減少原材料廢品及廢料的技術(shù)與程序、通過國內(nèi)供應(yīng)品替代進(jìn)口材料等方法,將幫助企業(yè)節(jié)省一部分的成本;長期來看,提升生產(chǎn)規(guī)模、降低基因轉(zhuǎn)導(dǎo)載體的成本、采用優(yōu)化新工藝和技術(shù)以降低質(zhì)控成本 將是降低CAR-T總成本的有效方式。


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資料來源:和元生物招股書,智銀資本整理



工藝優(yōu)化降成本,需要電轉(zhuǎn)染!

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CAR-T作為一種“活藥物",與其它傳統(tǒng)藥物相比,其制備流程更為復(fù)雜,質(zhì)量控制環(huán)節(jié)眾多。但工藝和設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)有理由讓我們相信CAR-T細(xì)胞治療的價(jià)格將會(huì)從高價(jià)逐步降低,最終在各方共同努力下讓患者能夠承受負(fù)擔(dān):


1.隨著國內(nèi)廠家的發(fā)展,技術(shù)得到快速完善和成熟,可以預(yù)見到國產(chǎn)生產(chǎn)設(shè)備、試劑與材料部分取代進(jìn)口,CAR-T制備的成本將進(jìn)一步降低。


2.目前已經(jīng)有企業(yè)進(jìn)行同種異體CAR-T的開發(fā),從單對(duì)單批次實(shí)現(xiàn)單對(duì)多批次,在未來能夠克服通用型CAR-T治療產(chǎn)品的技術(shù)挑戰(zhàn),大幅度降低成本。


3.此外,使用非病毒載體進(jìn)行CAR-T制備也是當(dāng)下CAR-T細(xì)胞治療的熱門研究方向,病毒載體生產(chǎn)這一環(huán)是CAR-T療法、甚至整個(gè)CGT產(chǎn)品生產(chǎn)過程中技術(shù)壁壘最高從而成本的環(huán)節(jié)之一。


病毒載體生產(chǎn)終末細(xì)胞的檢定,其目的在于評(píng)價(jià)病毒載體的生產(chǎn)工藝是否會(huì)引入外源病毒因子或激活內(nèi)源性病毒因子而增加產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)。病毒載體轉(zhuǎn)染方式的質(zhì)量控制主要質(zhì)控項(xiàng)目包括外觀、可見異物、CAR 鑒別、pH、純度、病毒物理滴度和/或轉(zhuǎn)導(dǎo)滴度、無菌檢查、復(fù)制型病毒(RCR/RCL)、工藝相關(guān)雜質(zhì)(如宿主細(xì)胞蛋白及DNA殘留、質(zhì)粒DNA殘留、總DNA殘留、牛血清白蛋白殘留、核酸酶殘留等)及細(xì)菌內(nèi)毒素等。針對(duì)一個(gè)特定的病毒載體,需根據(jù)病毒載體及其生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)建立特定的質(zhì)量控制檢測(cè)項(xiàng)目及要求,因此需要相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)手段與步驟。

1、RCR/RCL檢測(cè)的必要性

其中復(fù)制型病毒(RCR/RCL)是γ-逆轉(zhuǎn)錄病毒載體與慢病毒載體的一個(gè)安全性質(zhì)量控制項(xiàng)目,因病毒載體設(shè)計(jì)的不同,產(chǎn)生復(fù)制型病毒的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)有不同,因此仍需要對(duì)病毒載體進(jìn)行RCR/RCL的檢測(cè),且病毒載體不得檢出RCR/RCL。為達(dá)到該項(xiàng)目有效的檢出,可能需要在純化后取較大的樣本量進(jìn)行檢測(cè),從而導(dǎo)致檢測(cè)成本的增高。

2、CAR-T細(xì)胞基因組檢測(cè)

基因組中,一方面顯示有T細(xì)胞進(jìn)行了CAR基因修飾,一方面又是一個(gè)安全性指標(biāo),可能會(huì)因整合而帶來原癌基因的激活或抑癌基因的失活等造成二次腫瘤的風(fēng)險(xiǎn),盡管現(xiàn)在載體的設(shè)計(jì)已經(jīng)大大降低了整合的風(fēng)險(xiǎn),但這種風(fēng)險(xiǎn)仍未消除,因此需要收獲CAR-T細(xì)胞懸液時(shí)對(duì)整合到細(xì)胞基因組中的病毒拷貝數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。

3、病毒載體工藝原材料殘留的質(zhì)量檢測(cè)

此外,為評(píng)估載體純化工藝或CAR-T細(xì)胞制備工藝雜質(zhì)去除能力,還需要在載體或CAR-T 細(xì)胞產(chǎn)品制備的最適工藝階段或終產(chǎn)品中進(jìn)行殘留量檢測(cè)的控制并建立控制標(biāo)準(zhǔn),如慢病毒工藝中使用的降解DNA的核酸酶Benzonase的殘留控制,牛血清白蛋白殘留量的檢測(cè)等。

因而,近年來以非病毒載體方式、以電轉(zhuǎn)染為主進(jìn)行轉(zhuǎn)染(mRNA、轉(zhuǎn)座子/轉(zhuǎn)座子系統(tǒng)、CRISPR/Cas)逐漸獲得細(xì)胞治療主流業(yè)者的青睞。采用電轉(zhuǎn)染方式,既能保證細(xì)胞產(chǎn)品性能質(zhì)量,又可以大大提高生產(chǎn)效率,同時(shí)可降低綜合成本的30%-40%,對(duì)企業(yè)、患者和國家是多方共贏的途徑。

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利用電轉(zhuǎn)染可有效簡化工藝,降低成本

全自動(dòng)封閉式電轉(zhuǎn)染系統(tǒng)

賦能細(xì)胞療法突破生產(chǎn)瓶頸

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細(xì)胞療法的創(chuàng)新研發(fā)猶如一條漫漫長征,尤其需要兼顧處理速度和性價(jià)比的轉(zhuǎn)染系統(tǒng),以穩(wěn)定的效率與較高的細(xì)胞活性,實(shí)現(xiàn)高效的工藝開發(fā)。2022年底,壹達(dá)生物正式上市了國內(nèi)'首'臺(tái)GMP級(jí)大規(guī)模連續(xù)流式電轉(zhuǎn)染系統(tǒng)X-Porator M1。使用該設(shè)備,細(xì)胞處于全封閉環(huán)境中,在連續(xù)流動(dòng)的狀態(tài)下完成電轉(zhuǎn)染。
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X-Porator M1流式電轉(zhuǎn)系統(tǒng)

該設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)全流體電轉(zhuǎn),軟件具備三級(jí)權(quán)限管理 、符合21CFR Part 11標(biāo)準(zhǔn),能夠無縫地接合到細(xì)胞治療工作流程中,參數(shù)可調(diào)整,以覆蓋從工藝開發(fā)到臨床生產(chǎn)的全流程需求。目前,壹達(dá)M1單次可處理100ml、1010個(gè)細(xì)胞,在對(duì)常用免疫細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率上達(dá)到或部分超過病毒載體的轉(zhuǎn)染效率。

合理的設(shè)備及耗材也具有顯著的優(yōu)勢(shì),壹達(dá)M1使用全封閉GMP標(biāo)準(zhǔn)耗材,USP Class VI 醫(yī)療級(jí)材質(zhì),配備魯爾接頭和100ml硬質(zhì)液瓶,在免疫細(xì)胞的工藝放大過程中具有很廣闊的前景。同時(shí)壹達(dá)M1通過了第三方6項(xiàng)生物安全驗(yàn)證,有望幫助降低細(xì)胞治療的生產(chǎn)成本,縮短產(chǎn)品的上市周期。

細(xì)胞療法的熱度持續(xù)高漲,隨著在實(shí)體瘤領(lǐng)域難關(guān)的逐漸攻克、通用型CAR-T療法的研發(fā)、以及其他免疫細(xì)胞療法的開發(fā),這一治療手段無疑擁有著非常廣闊的前景。壹達(dá)M1可望為下一代細(xì)胞治療提供一條增效降本的有效路徑,從研發(fā)-生產(chǎn)-申報(bào)全流程助力細(xì)胞治療商業(yè)化,造福癌癥患者。



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