Cyto-Facto Inc.: il progresso delle terapie cellulari e geniche è una promessa per la salute

Nell'aprile 2023, Cyto-Facto Inc. (CF), sussidiaria della Foundation for Biomedical Research and Innovation di Kobe, Giappone, ha dato via alla produzione di preparati genici e cellulari per soddisfare la crescente domanda mondiale di nuovi trattamenti che sfruttano il sistema immunitario del paziente per combattere le malattie. Ne è un esempio una terapia genica emergente come CAR-T (cellula T del recettore chimerico dell'antigene), che si sta dimostrando molto promettente nel trattamento dei tumori linfatici.  Tuttavia, il processo ha esigenze importanti, incluso un ambiente controllato e sterile, che rendono complessa e costosa la produzione di terapie cellulari e geniche. 

Con una solida esperienza nella ricerca e sviluppo e nella produzione di prodotti sperimentali e commerciali, Cyto-Facto Inc. si è allineata da tempo alle GMP (Good Manufacturing Practice, buone pratiche di fabbricazione) e allo sviluppo di processi per preparati genici e cellulari.  Grazie a un team di persone molto preparate, Cyto-Facto Inc. ha iniziato a sviluppare e produrre farmaci e trattamenti salvavita. 

Shin Kawamata, presidente e CEO di Cyto-Facto Inc., ha fiducia nella competenza del proprio personale. "Poiché le materie prime per la medicina cellulare sono organismi viventi, la sterilità e la standardizzazione sono difficili da raggiungere, così come la corretta implementazione del processo di produzione", spiega Kawamata. "L'impiego di un impianto di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell'aria robusto e i costi elevati rendono difficoltose la commercializzazione e l'industrializzazione. Inoltre, la fase iniziale richiede metodi di produzione manuali, che devono essere eseguiti da personale specializzato". 

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Conformità alle buone pratiche per GCTP

Mentre le revisioni dei dispositivi medici e dei farmaci convenzionali si concentrano sugli aspetti tecnici della produzione e del controllo qualità, le normative GCTP (Good Gene, Cellular, and Tissue-based Products Manufacturing Practice - Fonte PMDA) richiedono una conoscenza più specifica delle proprietà biologiche di cellule e tessuti e dei relativi effetti terapeutici. Poiché i prodotti GCTP sono terapie personalizzate che utilizzano le cellule e i tessuti di un organismo, a differenza dei farmaci convenzionali basati su piccole molecole, le sperimentazioni cliniche e le revisioni vengono condotte su base individuale, con regole più rigide per la produzione e la gestione dei prodotti per garantire sicurezza ed efficacia.

CF ha implementato il sistema di monitoraggio continuo viewLinc di Vaisala negli ambienti controllati per garantire la conformità alle rigide normative GCTP. Poiché CF fornisce Cell Processing Center (CPC) per sperimentazioni cliniche e lo sviluppo commerciale, l'azienda deve soddisfare i requisiti di ciascun cliente, incluso il layout delle attrezzature del centro di elaborazione e gli elementi da monitorare.

Il sistema di monitoraggio viewLinc di Vaisala può essere configurato con data logger wireless per tenere conto in modo flessibile dei cambiamenti al layout. Inoltre, la possibilità di utilizzare server virtuali e la semplicità d'uso dell'interfaccia software sono ideali per la gestione di CPC complessi. In qualità di produttore di sensori, Vaisala offre anche un'ampia gamma di parametri misurati, opzioni di connettività dei dispositivi e servizi di supporto. Grazie alle funzionalità di audit trail e amministrazione degli utenti, il software viewLinc è conforme alle normative GxP e globali. Vaisala sostiene anche il rispetto della documentazione GxP e dei protocolli IQOQ completi. 

Prima di installare il sistema di monitoraggio viewLinc, Cyto-Facto Inc. ha condotto un test preliminare del segnale radio per verificare che la comunicazione wireless tra i data logger RFL100 di viewLinc fosse perfettamente funzionante tra CPC situati in edifici diversi. La dimostrazione iniziale ha permesso di posizionare correttamente gli access point della rete AP10 e data logger wireless e implementare il sistema rapidamente.

Monitoraggio ambientale prima di viewLinc

Prima dell'introduzione del sistema di monitoraggio continuo Vaisala, i sensori senza funzionalità di registrazione dati inviavano i dati ambientali a un sistema di monitoraggio centralizzato. Ciò comportava, tuttavia, il rischio di perdita di dati in caso di interruzione della comunicazione. Il vecchio sistema richiedeva anche l'uso di un server in sede, supportato da manutenzione e backup dei dati periodici, con un carico aggiuntivo sul personale. Il software del sistema di monitoraggio forniva solo un livello di privilegi di accesso. I privilegi di accesso venivano concessi solo al personale che aveva ricevuto una formazione specifica per limitare il numero di operatori ed evitare errori e modifiche ai dati. Con il sistema di monitoraggio viewLinc di Vaisala, è possibile configurare autorizzazioni dettagliate di accesso utente a più livelli per svolgere le operazioni in sicurezza con personale flessibile e dinamico. L'agevole amministrazione dei diritti di accesso utente supporta anche la conformità GxP. 

Vantaggi dei data logger wireless di Vaisala: nessun errore di comunicazione

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Oggi in Cyto-Facto sono operativi oltre cento data logger wireless Vaisala RF100 negli ambienti di produzione e conservazione delle cellule. Nei centri di processamento delle cellule ci sono ambienti piccoli e controllati come frigoriferi, congelatori e incubatori a CO2, pertanto all'inizio l'utilizzo della connettività wireless per i data logger destava preoccupazioni. La tecnologia wireless VaiNet di Vaisala utilizza una piattaforma wireless esclusiva ed efficiente basata sulla modulazione LoRa e i data logger VaiNet si sono rivelati affidabili. 

I dati ambientali negli ambienti controllati hanno implicazioni sui parametri di produzione e sul controllo dei processi nello sviluppo di preparati genici e cellulari, pertanto la raccolta dei dati continua è estremamente utile per garantire qualità. viewLinc viene anche utilizzato per centralizzare i dati provenienti da aree diverse, come il controllo qualità e le celle frigorifere. Le impostazioni di visualizzazione di viewLinc consentono agli utenti di visualizzare centralmente le camere attraverso cui transita il materiale e di tracciare temperatura e umidità al momento del passaggio, oltre a visualizzare le condizioni delle attrezzature e del CPC in fase di produzione.

Standardizzazione cellulare supportata da QbD

Attualmente, Cyto-Facto Inc. tratta in modo particolare la standardizzazione cellulare. Lo scopo è definire chiaramente norme e standard e garantire una fornitura stabile di cellule con la garanzia di sicurezza. L'impegno per standardizzare e automatizzare il campo della terapia cellulare al fine di sviluppare nuovi prodotti e modelli di produzione efficienti rappresenta una pietra miliare essenziale verso la produzione commerciale. Tuttavia, è complicato standardizzare e automatizzare la produzione di terapie cellulari. Una soluzione potrebbe essere un approccio Quality by Design (QbD) per il monitoraggio in-process per garantire che meccanismi e procedure che garantiscono una qualità ottimale siano inseriti in tutti i processi. Un'altra soluzione sono le tecnologie innovative. 

"È in corso lo sviluppo di un software basato su cloud per definire una buona varietà di standard e automatizzarne il monitoraggio durante il processo, per garantire qualità e riduzione dei costi. La digitalizzazione sarà la tendenza del futuro", afferma Kawamata. "Nel processo di coltura cellulare, sono molti i fattori che influiranno sulla condizione e la qualità delle cellule. Ad esempio, il tipo e la concentrazione del mezzo, la temperatura, la concentrazione di CO2 e la densità delle cellule. 

"L'approccio QbD ci consente di valutare l'influenza di questi fattori sulla qualità e di trovare le condizioni ideali, per automatizzare il processo di coltura cellulare. Il monitoraggio in tempo reale dei dati misurati ad alta precisione e il mantenimento costante delle condizioni ambientali ottimali durante il processo contribuiranno notevolmente a raggiungere l'automazione e la produzione di massa in futuro".

"Anziché utilizzare test distruttivi per il test finale, vorrei basarmi sul concetto QbD, aprendo la strada all'uso di innovazioni tecnologiche per creare un monitoraggio durante il processo che possa essere automatizzato e l'uso di un sistema che raccolga dati nel cloud".
 - Shin Kawamata, presidente e CEO di Cyto-Facto Inc. 

Application Messaging Platform (AMP)

Cyto-Facto Inc. sta attualmente collaborando con diverse aziende per sviluppare sistemi nuovi e ottimizzati. Un esempio è l'Application Messaging Platform (AMP), un nuovo servizio cloud conforme a GxP che digitalizza completamente il processo di produzione delle cellule, garantendo vantaggi sia in termini di qualità che di costi. AMP digitalizza le operazioni in tutto lo stabilimento, dalla consegna delle cellule dei pazienti e delle materie prime alla programmazione, al processamento delle cellule, all'analisi, alla revisione e alla spedizione. Con il monitoraggio e la revisione in tempo reale, la sicurezza e l'efficacia del prodotto sono garantite attraverso la digitalizzazione di tutti i registri del processamento delle cellule.
Consente inoltre la raccolta e il monitoraggio integrati di valori quali pH, glucosio, lattato e pH/glucosio per modellare i complessi processi di produzione cellulare in modo visivo, semplice e flessibile. AMP sarà anche un importante passo avanti verso l'automazione, poiché permette di adeguare il programma di produzione generale e di evitare materie prime mancanti o scadute tramite RFID (identificazione a radiofrequenza).

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Ecosistemi che coesistono con le persone, la medicina e la società

Considerando che la formazione di nuovi settori porterà allo sviluppo sostenibile del Kobe Biomedical Innovation Cluster, Cyto-Facto Inc. è all'avanguardia non solo nell'ambito delle cure mediche innovative, ma anche come modello per la comunità. Struttura centrale del Biomedical Innovation Cluster, Cyto-Facto fa parte di un esperimento nella creazione di un ecosistema completo che include istruzione e sensibilizzazione della comunità. 

"Attraverso attività di sensibilizzazione nelle scuole locali ed esperienze volte alla collettività come il video mapping, forniamo luoghi in cui i bambini possono sviluppare un interesse per le cellule e imparare qualcosa sulle cellule tumorali e CAR-T", spiega Kawamata. "In questo modo, speriamo di aiutare la comunità locale a conoscere meglio la malattia e a creare un sistema per vivere in armonia. A questo scopo, lavoriamo alla realizzazione di testi da distribuire agli eventi e su YouTube".

Il sistema di monitoraggio viewLinc monitora temperatura, umidità, pressione differenziale, particolato e anidride carbonica in varie applicazioni in Cyto-Facto, inclusi vani di sicurezza, camere bianche, impianti di conservazione, incubatori e altro ancora. L'azienda utilizza anche sensori e trasmettitori Vaisala per misurare e monitorare la fornitura di gas materiale e la pressione residua.  Le tecnologie e i sistemi di misurazione di Vaisala continueranno a far parte delle complesse operazioni terapeutiche cellulari e geniche di Cyto-Facto, supportando la medicina avanzata che utilizza cellule viventi, la speranza per nuovi farmaci e terapie salvavita.