细胞与基因治疗的前景、挑战与发展

15 - 1月- 2021

Catalent公司细胞与基因治疗营销与战略副总裁Colleen Floreck说,细胞和基因治疗为治愈那些原本会导致终生虚弱或过早死亡的疾病带来了希望

细胞与基因治疗的前景、挑战与发展

细胞治疗免疫治疗,例如由嵌合抗原受体T (CAR-T)细胞驱动的免疫治疗,重新编程免疫细胞以攻击难以治疗的白血病B细胞。

此外,目前的晚期基因治疗使用病毒载体将遗传物质传递给罕见疾病患者。功能基因为这些患者提供了明显更好的生活质量。

这种患者的迫切需求,加上这些治疗方法的潜在疗效,推动了一个已经不断增长的市场。

细胞和基因治疗正在以两位数的复合年增长率(CAGR)快速进入管道,部分原因是“快速通道”称号加快了机构批准的时间。

已上市的基因疗法包括Spark Therapeutics用于治疗先天性夜盲症的Luxturna和Axexis用于治疗脊髓性肌萎缩症的Zolgensma。市面上可用于治疗B细胞白血病的CAR-T产品包括诺华的Kymriah,吉利德的Yescarta和Kite Pharma的Tecartus。

2019年,美国食品和药物管理局(FDA)食品和药物专员斯科特·戈特利布(Scott Gottlieb)表示,他预计2020年每年将提交200多份用于细胞和基因疗法的研究性新药申请,到2025年,该机构每年将批准多达20份。1

基因治疗

在基因治疗创新者使用的病毒载体类型中,腺相关病毒(AAV)载体已被证明是将遗传物质带入细胞的安全载体。

AAV遗传物质不合并到宿主基因组中,并保持长期表达(10-30年),因为它的episomal性质。

细胞与基因治疗的前景、挑战与发展

然而,与传统的单克隆抗体生产相比,AAV的生产相当复杂和具有挑战性,部分原因是可扩展性的挑战和非标准的表达系统。

与传统的生物制剂不同,细胞和基因疗法的创新者没有多年的标准化和监管机构批准的生产过程,在它们进入商业准备状态时,将其药物靶标标上。

这些挑战,加上市场的高速增长,正在推动细胞和基因治疗制造商采用创新的开发和制造技术,以适应这种加速的临床前景。

这些调整包括流程优化策略、早期供应链规划、分析开发优化和商业生产能力规划,以减轻未来的需求。

投资者还会寻找已经有商业生产计划的治疗公司,即使是在早期临床开发阶段,这就使得创新者在其项目显示出前景后立即获得生产空间变得至关重要。

由于市场需求如此之高,再加上复杂的制造工艺和有限的全球专业知识,创新者正在努力预订套房,以确保在准备就绪时获得扩大产能的机会。

合同开发和制造组织(CDMOs)非常适合承担后期制造能力建设和开发有效流程的风险。

随着细胞和基因治疗市场上多种细胞、病毒类型和治疗方式的出现,CDMOs在各种设备、技术和流程方面积累了经验。

此外,随着质粒等昂贵起始材料供应的扩大,客户可以确信他们的供应链更加安全,并在质粒生产之前就具有优化制造过程的额外优势。

平台过程和规模的动态变化在基因治疗生物生产中也很普遍。许多公司已经或将从基于细胞工厂的生长平台转移到悬浮生物反应器。

在该过程中加入纳滤也取得了一些进展,使其更坚固。正是这种持续的过程演变,要求开发人员对所有提高效率和规模的新方法持开放态度,最终以更好的成本生产出更有耐心的材料和提高矢量产量。

自体CAR-T细胞疗法

在自体CAR-T细胞治疗中,患者的白细胞(特别是细胞毒性T细胞)被移除、分离、纯化、扩增、使用重组病毒载体转染,并最终返回患者体内。

患者通常有很长的癌症治疗史,当推荐细胞治疗时,他们可能已经病得很重了。扩大足够大的T细胞库,使其足够健康,可以进行重新编程,这是一项艰巨的任务。

尽管第一批自体细胞治疗的商业产品已经取得了巨大的临床成功,但在考虑个体患者的生物制剂和过程的同时,扩大这些治疗是一个越来越大的挑战。

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由于自体细胞疗法是患者特异性的,必须为每个患者单独生产一批,限制了多个患者之间的生产标准化。

向外扩展过程通常很复杂且成本高昂,需要同时处理多个批次,同时保持对患者特定定制的需求。

这为生产过程增加了重大风险。需要严格控制收集、运输、储存和培养条件,以避免与其他患者批次污染。

异基因CAR-T细胞疗法

定制CAR-T自体细胞疗法的替代方案是制备和冷冻CAR-T细胞以供现货使用。这些细胞来自健康的供体,然后被移植给病人;因此,可变细胞活性的瓶颈和压缩准备时间的压力被消除了。

使用异体(非患者,健康供体)细胞与自体(患者细胞)方法相比有许多潜在的优势,包括

  • 立即提供冷冻保存的CAR-T细胞用于患者治疗
  • 来自健康供体的细胞产品可能标准化
  • 有时间进行多种CAR - T细胞修饰
  • 针对不同靶点的CAR-T细胞的重剂量或组合
  • 通过使用工业化的过程降低了成本,最令人兴奋的是,可以为更多需要治疗的患者提供服务。2

然而,异体细胞治疗方式在潜在的免疫原性和这种新型先进方式的大规模生产方面一直存在担忧。

Catalent的细胞治疗团队正在通过实施独特的“设计制造”方法来解决异体细胞治疗生产中的大规模挑战和瓶颈,该方法为每个项目创建了定制的方法。

它包括对客户流程的详细诊断,增长优化技术,可扩展的开发和制造。

此外,细胞治疗填充/完成平台的创新正在进行中,朝着1000瓶/批次的能力迈进,并为商业可扩展的异体疗法设定了新的标准。

与主要先进治疗公司的战略合作伙伴关系,加上对创新技术、设备和设施的发展和投资的坚定承诺,使catent等cdmo成为细胞和基因创新者临床管道的理想合作伙伴。

参考文献

  1. www.fda.gov新闻事件/ press-announcements / statement-fda-commissioner-scott-gottlieb-md-and-peter-marks-md-phd-director-center-biologics。
  2. s . Depli,“现成的CAR-T细胞:发展和挑战,”自然评论19, 185-199(2020)。

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