Mit értünk CAR-T sejtterápia alatt?

A CAR-T sejtterápiák személyre szabott megközelítést alkalmaznak: a betegből saját immunsejteket, úgynevezett T-sejteket vesznek ki, azokat módosítják, szaporítják, majd visszaadják a szervezetnek, hogy az immunrendszer saját maga tudjon harcolni a rákos sejtek ellen. Ez a személyre szabott kezelési módszer nagyobb hatékonyságot és kevesebb mellékhatást ígér. Ezenkívül a kezelést csak egyszer kell elvégezni. Ugyanakkor összetettsége és manuális gyártása miatt csak korlátozott mennyiségben áll rendelkezésre.

Miért olyan bonyolult és drága a CAR-T sejtek előállítása?

A CAR-T sejtek előállítása bonyolult folyamat, amely számos egymást követő lépésből áll: Először T‑sejteket vesznek a beteg véréből. Ezeket a sejteket meg kell tisztítani, aktiválni és genetikailag úgy módosítani, hogy felismerjék a ráksejteket. Ezt követően a módosított sejteket szaporítják és alaposan tesztelik, hogy biztonságosak és hatékonyak legyenek. Mindehhez steril gyártóüzemekre, speciális berendezésekre és jól képzett személyzetre van szükség.

A magas költségek a drága anyagokból és speciális reagensekből, valamint a bonyolult infrastruktúrából és a számos vizsgálatból adódnak. Ezenkívül minden terápiát egyénileg állítanak össze az adott beteg számára.

A CAR‑T sejtek decentralizált, automatizált előállítása

Ezért a Fraunhofer‑Gyártástechnika és Automatizálás Intézet (IPA) a Festo technológiájával kifejlesztett egy automatizálási koncepciót kis, decentralizált gyártórendszerekhez az immunsejtek kezelésére.

Ezeket a moduláris minigyárakat például egyetemi klinikákon is üzemeltetni lehetne; működésük nagyrészt automatizált, és alig igényelnek szakképzett személyzetet. Az automatizálásnak köszönhetően a gyártási idő és a költségek jelentősen csökkennek, így a CAR‑T terápiák gyorsabbá, olcsóbbá válnak, és több beteg számára lesznek elérhetőek.

A személyre szabott sejtterápiák skálázhatósága

A minigyárak különböző modulokból állnak, amelyeken a kazetták fokozatosan haladnak át. Betegenként a terápia minden egyes lépéséhez egy kazettára van szükség, amelyben a T-sejtek megkapják a szükséges kezeléseket. A sejtek módosítására szolgáló folyamatlépés kazettájában a Festo automatizálási alkatrészei biztosítják a folyadék pontos szállítását a rendkívül szűk beépítési térben.

A kazetta egy zárt és steril folyadékrendszert tartalmaz, amely minden szükséges elemet tartalmaz a sejtek módosításához. Maguk az elemek passzívak. Külső áramellátásról működnek, amikor a kazettát a minigyár egyik moduljába helyezik.

Pontos folyadékvezérlés a beépített szelepeknek köszönhetően

A sejtkultúra-kamrában a T-sejteket olyan vírusokkal hozzák érintkezésbe, amelyek az úgynevezett CAR-receptorok felépítését meghatározó genetikai anyagot juttatnak a sejtekbe. Ennek következtében a T-sejtek speciális CAR-receptorokat termelnek, és CAR-T-sejtekké alakulnak.

Ehhez a különböző táptalajokat pontosan be kell adagolni a sejtkultúra-kamrába, ott össze kell keverni és megfelelő hőmérsékletre kell hozni. Ezt a Festo Diffusion Bonded Manifold végzi el. Az elosztó tömb egy csatornarendszert tartalmaz, amely összeköti a kazetta összes részét. Lehetővé teszi a folyadék pontos szállítását. A Manifoldba szelepek vannak beépítve, amelyeket kívülről vezérlő levegővel kapcsolnak, így biztosítva az egyes elemek közötti összeköttetést.

A folyadék mozgatása sűrített levegővel vagy vákuummal, tolással és húzással történik. Az intelligensen szabályozott sűrített levegő segítségével még a legkisebb mennyiségek is pontosan adagolhatók és a kazettán belül szállíthatók – mindezt a legszűkebb helyigény mellett. Ahhoz, hogy a kazettát később más betegeknél is felhasználhassuk, csak azokat az elemeket kell kicserélni, amelyek érintkezésbe kerültek a sejtekkel és a vírusokkal. A rendszer úgy van kialakítva, hogy ezt néhány egyszerű lépéssel, tisztatéren kívül is el lehet végezni.