关于活体疗法生产过程的挑战
与小分子药物不同,细胞和基因治疗(CGT)是由活体材料制成的,这带来了独特的挑战:
- 无菌和标准化难以维持。
- 许多步骤仍然需要熟练的人工操作人员。
- 高成本源于复杂的暖通空调系统、GMP要求和长时间的培养周期。
由于细胞治疗的原材料是活体生物,实现无菌和标准化极具挑战,制造流程的规范执行也同样困难。大型暖通空调系统和高昂的成本是商业化和工业化的主要障碍。
为克服这些挑战,Cyto-Facto建立了细胞处理中心(CPC)——集成物料处理、细胞加工、质量控制和存储的模块化洁净室。CPC中心能够在高度受控的条件下生产每批疗法,同时为不同客户和疗法类型提供灵活性。
在日本,细胞和基因疗法受《良好基因、细胞和组织产品生产规范》(GCTP)管理,其对专业化控制的要求甚至高于传统的GMP。由于GCTP产品为患者定制,每一批治疗产品实际上都是独一无二的——对监测、可追溯性和数据完整性提出了更高的要求。
细胞与基因制造的内置品质
对于诸如CAR-T细胞这样的活体产品,质量源于设计(QbD)原则至关重要。过程监控确保关键质量属性(CQA)在培养过程中得到实现,而不是仅在批放行时进行检测。
自动化,例如 Cyto-Facto 专有的智能细胞处理系统(Cell Processing System,CPS),可减少人工错误和污染风险,同时提高可重复性。该集成制造管理系统专为先进治疗药物产品(ATMPs)的生产而设计。
借助数字化,通过Cyto-Facto的CytoFactory4.0TM(CF4.0),将患者材料跟踪、排程、QC、培训和环境监测统一整合到一个电子批记录中。
用鱼类养殖来举例说明 QbD:就像通过仔细监控养殖条件,而不是检测每一条鱼,可以养出大小和品质一致的鱼一样,通过在CAR-T细胞的整个培养过程中监控关键工艺参数,也可以实现细胞质量的一致性。
环境监测:
从传统到持续
2023 年之前,Cyto-Facto 依赖于有诸多局限的旧 EMS 系统:
- 没有本地数据记录功能(可能导致数据丢失)。
- 本地服务器需要 IT 部门进行备份和维护。
- 只有一个用户访问级别,存在合规风险。
对于一个以“设计质量”(QbD)理念和敏捷数字化为基础的组织来说,这种系统已不再足够。QbD 的要求之一是用于数字化和审查的数据必须无间隙。连续监测解决方案消除了数据丢失的风险,并提供了实现 GxP 合规性所需的访问控制。
Cyto-Facto 用 VAISALA 的 viewLinc 连续监测系统 替换了其旧系统,该系统由 100 多个无线 RFL100 数据记录器支持,覆盖细胞处理中心(CPC)、存储设施、孵化器和洁净室。
主要优势包括:
- 无间隙的数据完整性:本地数据记录确保在网络或停电期间信息的连续记录。
- 无线灵活性:VaiNet LoRa数据记录器无需专用网络布线,易于放置于冰箱、冷冻柜和二氧化碳孵化器中。
- 基于角色的访问控制:定制权限符合 21 CFR 第 11 部分、Annex 11 以及《基因、细胞及组织产品生产规范》(GCTP)对数据完整性的要求。
- 操作员可以实时查看条件,但无权限更改数据。
- 易于集成:多项参数(温度、湿度、CO₂、压差、颗粒物、气体压力)可统一采集至一个平台,然后与 CF4.0 集成,生成完整的数字化批次记录。
- 合规支持文件:Vaisala 提供GxP 文件、安装确认/操作确认协议、以及验证服务——非常适合没有大型验证团队的精益型企业。
数字化与 CGT 的未来
Cyto-Facto 对viewLinc的使用反映了其更广泛的愿景:标准化、自动化,以及数字化,作为推动 CGT 制造规模化的关键途径。通过实施 QbD 原则,Cyto-Facto 科学家可以评估诸如培养基成分、CO₂ 浓度和细胞密度等因素对质量的影响,并确定最佳条件。
Cyto-Facto率先开展过程监控、自动化和基于云的数据收集,而不是依赖破坏性的最终检测。通过CF4.0和viewLinc,Cyto-Facto创建了一个数据生态系统,将患者样本、制造条件、质量控制结果和设施监控连接起来,确保一致性、合规性和患者安全。
Cyto-Facto不仅推动了细胞和基因治疗的科学发展,还为这些疗法的大规模生产树立了新的标准。通过应用QbD原则并实施连续监测,Cyto-Facto确保其制造过程的每一个环节都被监控、记录并实现数字化追踪。这种创新、合规与监测的融合,使 Cyto-Facto 对其疗法的安全性和质量充满信心——助力将挽救生命的治疗提供给最需要的患者。
助力细胞与基因治疗成功的关键参数监测
在细胞和基因治疗的生产中,每一个参数都至关重要。与传统药物生产通过验证来减少对过程检测的依赖不同,活体疗法则需要对关键工艺参数进行连续监测——从培养箱中的温度、湿度和二氧化碳水平,到洁净室内的压差和微粒,再到患者来源细胞的低温储存条件。
在 Cyto-Facto,这意味着将质量融入流程本身,而不仅仅依赖于最终产品的检测。通过将VAISALA的viewLinc连续监测系统与自动化生产和数字化批次记录相结合,Cyto-Facto能够确保影响细胞生长和活性的实时环境条件始终可见、可追溯且安全。
对于细胞和基因治疗(CGT)设施,健全的监测可带来三项核心成果:
- 数据完整性:全面记录,支持 GCTP、GMP 和 21 CFR Part 11 的监管要求。
- 工艺一致性:对关键工艺参数(CPPs)的实时能见度启用主动调整,有效降低在每个患者样本都不可替代的治疗中批次失败的风险。
- 简化可扩展性:灵活的监测支持模块化细胞处理中心和不断变化的布局,使在保持质量的同时实现治疗工业化更加便捷。
随着CGT从实验性希望迈向常规治疗,其成功将依赖于在整个产品生命周期内监测与记录关键参数的能力。Cyto-Facto引入viewLinc,显示出先进监测如何帮助确保每项治疗都安全有效,推动个性化医疗更好地服务于最需要的患者。
Shin Kawamata 博士
Lauri Shin Kawamata 博士是细胞与基因治疗领域的领军人物,拥有数十年再生医学及先进疗法的生产经验,在开发创新解决方案方面发挥了关键作用,确保活体疗法的生产安全、可扩展且符合规范。
Kawamata 博士毕业于神户大学,获医学博士学位,并在京都大学取得医学博士 (PhD) 学位,曾于 Systemex Co. 美国分部担任博士后研究员,并与斯坦福大学合作开展研究。后来,他在神户大学生物医学研究与创新基金会(Foundation for Biomedical Research & Innovation,FBRI)担任细胞处理部总经理,并领导再生医学研究部。他随后,成为中心主任。生物医学研究与创新基金会(FBRI)成立,旨在支持生物医学企业,并设有细胞治疗研发中心(RDC),其职责包括保障用于细胞和基因治疗的产品质量,并为国内外生物技术企业提供CMO/CDMO制造服务,服务对象涵盖全球范围。
如今,他担任Cyto-Facto公司高级执行顾问,致力于最先进的细胞处理中心的设计与运营、质量源于设计(QbD)原则的实施,以及数字化技术在流程监控和数据完整性方面的集成。川俣博士因致力于推动定制化疗法的发展,以及在日本及全球范围内制定先进细胞与基因疗法的新标准而广受认可。
点播式在线研讨会
优化洁净室环境:细胞和基因治疗的先进监测策略
欢迎参加 Kevin Belisle 主持的关于细胞和基因治疗高级洁净室监测的网络研讨会。探索环境监测系统(EMS)与连续监测系统(CMS)的集成、基于风险的传感器布置、经过验证的无线解决方案,以及合规与数据完整性的最佳实践。获取专家见解,了解如何设计、实施并维护高效、可靠且符合 GxP 标准的环境监测系统,以支持治疗产品的生产过程。