Modularer Stecker | Jilin Patchkabel-Gruppe

Anfang 2021 hob ein Kran eine eingeschweißte, längliche Struktur von einer LKW-Pritsche und durch ein Fenster in ein Obergeschoss des ATLATL Innovation Center in Shanghai. Zwei Monate später war diese Struktur eine vollwertige Anlage für die klinische Produktion von Zelltherapieprodukten. Die Idee hinter dem Projekt war einfach: eine leichte GMP-Zellenfertigungseinheit zu schaffen, die schnell zu montieren und einfach zu liefern ist und mit der die Produktion unter Einhaltung gesetzlicher Anforderungen skaliert werden kann. Das Ergebnis war eine technische Meisterleistung: ein Plug-and-Produce-Modul mit Anschlüssen für saubere Versorgungseinrichtungen, das die Zellfertigung in automatisierten, vollständig geschlossenen und sterilen Systemen beherbergt. Eine betriebsbereite „Zellenfabrik“.

Eine große Herausforderung bei der Bereitstellung vielversprechender Zelltherapien für Patienten ist deren zeit- und logistikintensive Herstellung. Jede Zelltherapie-Charge stellt eine Einzeldosis für einen einzelnen Patienten dar. Dies bedeutet, dass eine Erweiterung im kommerziellen Maßstab nicht durch herkömmliche Volumensteigerung erfolgen kann. Stattdessen muss jede patientenspezifische Charge als vollständiger Produktionslauf behandelt werden, und eine Steigerung des Durchsatzes bedeutet, dass mehrere patientenspezifische Läufe parallel ausgeführt werden müssen. Das heißt, Skalierung ist eigentlich Skalierung durch Parallelisierung.

Diese Skalierung wird durch eine Einrichtung vereinfacht, die den Produktionsprozess, die Umgebung und die Versorgung in einer geschlossenen und modularen Einheit standardisiert. Diese Einheit fungiert als GMP-konformer Reinraum, der die Versorgung paralleler Produktionsläufe unter getrennten und kontrollierten Strömen von Personen, Materialien, Produkten und Abfällen integriert. Die wachsende Produktionskapazität wird dann zu einem risikoarmen und beschleunigten Prozess, bei dem einfach eine oder mehrere Einheiten hinzugefügt werden. Dies ist die Prämisse der CliniMACS Cell Factory®. Die Anlage in Shanghai war ein Pilotprojekt von Miltenyi Biotec und Exyte, um ihre Machbarkeit als Plug-and-Produce-GMP-Anlage zu demonstrieren.

Miltenyi Biotec vermarktet das nach ISO 13485 zertifizierte CliniMACS Prodigy® Instrument, ein integriertes Gerät, das alle Prozessschritte der patientenspezifischen Zellproduktion ausführt. Der CliniMACS Prodigy ist darauf ausgelegt, unterschiedliche Zellherstellungsanwendungen mit hoher Prozesszuverlässigkeit und auf kleinem Raum zu ermöglichen. Da der gesamte Herstellungsablauf in einem geschlossenen, sterilen Einwegschlauchset enthalten ist, kann eine Instrumentenbank in einem Reinraum mit Ballsaalkonzept mehrere Durchläufe gleichzeitig durchführen. Das vorkonfigurierte und vorgefertigte ExyCell-Modul von Exyte integriert Elemente für Klimatisierung, Beleuchtung, Brandschutz, Strom- und Datenkabel, Sensoren und Versorgungsleitungen, die mit CliniMACS Prodigy Instruments kompatibel sind. Zusammen bilden diese Technologien eine GMP-Anlage, die für einen beschleunigten Bau, eine optimierte Qualifizierung und eine modulare Erweiterung konzipiert ist. Tatsächlich könnten zwei Ballsäle mit jeweils 24 CliniMACS Prodigy-Instrumenten eine routinemäßige Produktion von 1.000 Chargen pro Jahr auf einer Gesamtfläche von etwa 200 m2 erreichen.

Die Konzeption von Scale-out als modulares Hinzufügen standardisierter Produktionseinheiten vereinfacht den Entwurf, die Planung und den Einsatz großer Anlagen. Die parallelisierte Zellfertigung bringt jedoch Herausforderungen mit sich. Die Infrastruktur einer modular erweiterten GMP-Anlage muss unterstützende Dienstleistungen rund um einen Kernproduktionsraum organisieren, der je nach Bedarf erweitert oder verkleinert wird. Das Layout muss die Bewegung von Materialien und Personen organisieren, um die Sicherheit und Integrität von Prozessen und Produkten zu gewährleisten. Dazu gehört die Handhabung des einzigartigen Ausgangsmaterials jeder Charge mit elektronischen Trackingsystemen; Koordinierung der Prozessvalidierung und Freigabetests; und Unterstützung eines Fertigungsausführungssystems mit Chargensteuerung und Echtzeit-Datenflüssen. Schließlich müssen Umwelt-, Gesundheits- und Sicherheitsmaßnahmen den größeren Personalbedarf, den Materialverbrauch und die Abfallerzeugung berücksichtigen.

Viele Anforderungen an eine kommerzielle GMP-Anlage sind integraler Bestandteil des CliniMACS Cell Factory-Konzepts, des ExyCell-Moduls und der Betriebsprinzipien von CliniMACS Prodigy. Die modulare Einheit mit Instrumentenverarbeitungszellen in vollständig geschlossenen Systemen vereint Standardisierung und Anpassungsfähigkeit, um optimale Abläufe für verschiedene Produkte und Durchsatzniveaus zu schaffen. Darüber hinaus sorgt das reproduzierbare Layout- und Versorgungskonzept für eine zeit- und kosteneffiziente Bereitstellung. Die CliniMACS Cell Factory ist kein Sprungbrett, sondern ein Durchbruch in der Zellherstellung im kommerziellen Maßstab.