¿Qué se entiende por terapia de células CAR-T?

Las terapias de células CAR-T siguen un enfoque personalizado: se extraen del paciente sus propias células inmunitarias, las llamadas células T, se modifican, se multiplican y se le devuelven, de modo que el sistema inmunitario pueda combatir por sí mismo las células cancerosas. Este tratamiento personalizado promete una mayor eficacia y menos efectos secundarios. Además, la terapia solo debe realizarse una vez. Sin embargo, debido a su complejidad y a que se fabrica manualmente, su disponibilidad es limitada.

¿Por qué es tan complejo y costoso producir células CAR-T?

La producción de células CAR-T es un proceso complejo que consta de muchos pasos sucesivos: en primer lugar, se extraen de la sangre del paciente. Estas células deben limpiarse, activarse y modificarse genéticamente para que puedan reconocer las células cancerosas. A continuación, las células modificadas se multiplican y se someten a exhaustivas pruebas para garantizar que sean seguras y eficaces. Para todo ello se necesitan instalaciones de producción estériles, equipos especializados y personal bien formado.

Los elevados costes se deben al alto precio de los materiales y los reactivos especiales, así como a la compleja infraestructura y a la gran cantidad de pruebas. Además, cada tratamiento se personaliza para cada paciente.

Fabricación descentralizada y automatizada de células CAR‑T

Por ello, el Instituto Fraunhofer de Tecnología de Producción y Automatización (IPA) ha desarrollado, con tecnología de Festo, un concepto de automatización para sistemas de producción pequeños y descentralizados destinados al tratamiento de las células inmunitarias.

Estas minifábricas modulares podrían funcionar, por ejemplo, en hospitales universitarios; funcionan de forma prácticamente automatizada y apenas requieren personal especializado. Gracias a la automatización, los tiempos de fabricación y los costes se reducen considerablemente, lo que permite a las terapias CAR‑T volverse más rápidas, más asequibles y accesibles para un mayor número de pacientes.

Escalabilidad de las terapias celulares personalizadas

Las minifábricas están formadas por distintos módulos por los que pasan los cartuchos de forma secuencial. Se necesita un cartucho por paciente para cada fase del proceso terapéutico, en el que las células T reciben los tratamientos necesarios. En el módulo destinado a la etapa del proceso de modificación de las células, los componentes de automatización de Festo garantizan un transporte preciso de líquidos en un espacio muy reducido.

El cartucho contiene un sistema de fluidos autónomo y estéril que incluye todos los elementos necesarios para modificar las células. Los elementos en sí son pasivos. Se accionan desde el exterior cuando se inserta el cartucho en uno de los módulos de la minifábrica.

Control preciso del flujo de líquido gracias a las válvulas integradas

En la cámara de cultivo celular, las células T se ponen en contacto con los virus que introducen el material genético con las instrucciones de los denominados receptores CAR. De este modo, las células T producen receptores CAR específicos y se convierten en células CAR-T.

Para ello, los distintos fluidos deben dosificarse con precisión en la cámara de cultivo celular, mezclarse allí y mantenerse a la temperatura adecuada. De eso se encarga un Diffusion Bonded Manifold de Festo. El bloque distribuidor contiene un sistema de canales y conecta a través de él todas las zonas del cartucho. Permite un transporte preciso de líquidos. El colector incorpora válvulas que se accionan desde el exterior mediante aire de control, con el fin de establecer la conexión entre los distintos elementos.

El movimiento del líquido se produce mediante empuje y tracción con aire comprimido o vacío. Gracias a un sistema de aire comprimido con regulación inteligente, es posible dosificar con precisión incluso las cantidades más pequeñas y transportarlas dentro del cartucho, y todo ello en un espacio de instalación mínimo. Para poder volver a utilizar el cartucho con otros pacientes, solo es necesario sustituir los elementos que han estado en contacto con las células y los virus. El sistema está diseñado de tal manera que esto se puede llevar a cabo en unos pocos pasos y fuera de una sala limpia.