Allgemeine Chancen und Herausforderungen eines personalisierten Therapieansatzes – CAR-T-Zell-Therapie

General chances and challenges of a personalized therapy approach - CAR-T cell therapy

Der Begriff CGT steht für Cell and Gene Therapy (Zell- und Gentherapie) und beschreibt eine Reihe neuer personalisierter Therapien, die in der Behandlung von Erkrankungen wie Morbus Crohn, Leukämie und verschiedener Tumorerkrankungen vielversprechend sind. Im Gegensatz zu herkömmlichen biopharmazeutischen Präparaten basiert der CGT-Ansatz auf der Verwendung von Zellen, die aus dem Blut des Patienten entnommen, genetisch manipuliert und dem Patienten wieder injiziert werden.

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Mit einer relativ kurzen Haltbarkeitsdauer von 48 Stunden muss die manipulierte Materie dem Patienten innerhalb von maximal zwei Tagen verabreicht werden, was nicht zuletzt im logistischen Bereich von CAR-T-Zellen zu einer Reihe von Herausforderungen führt. Das Präparat kann durch minimale Unterbrechungen der Lieferkette oder durch unscheinbare Fehler kontaminiert und damit unbrauchbar werden – und alle bis dahin investierten Arbeitsstunden und finanziellen Ressourcen waren umsonst. Noch schlimmer jedoch sind die Konsequenzen für den Patienten, denn wenn es um lebenserhaltende Maßnahmen geht, gibt es in der Regel keine zweite Chance.

Diesen Herausforderungen zum Trotz stellt die Zell- und Gentherapie einen Paradigmenwechsel im Gesundheitswesen dar und wird über kurz oder lang die Medizin revolutionieren. Das Konzept veränderter Zellen und Gene zur personalisierten Behandlung verschiedener Krankheitsbilder ist an sich kein neues. Neu hingegen ist, dass immer mehr große Namen in diesem Bereich investieren – und zwar im großen Umfang.

Als Folge erster erfolgreicher Anwendungen sowie der Zulassung verschiedener CGT-Präparate wie Kymriah und Yescarta durch die FDA haben sowohl das globale Interesse als auch internationale Forschungsprojekte um ein Vielfaches zugenommen. Aktuelle Prognosen sehen ein Wachstum des internationalen Markts von $18,9 Mrd. im Jahr 2016 auf über $66 Mrd. im Jahr 2022 und eine kumulierte jährliche Wachstumsrate von 23,3% im selben Zeitraum voraus.

Herausforderungen für den biopharmazeutischen Sektor im Bereich CAR-T-Zell-Therapie

CAR-T cell therapy - logistic process Single Use Support

Zusammengefasst kann man behaupten, dass personalisierte Therapien den pharmazeutischen und medizinischen Sektor in den kommenden Jahren nachhaltig verändern werden. Mit dem Ansatz, die richtige Behandlung zum richtigen Zeitpunkt zum richtigen Patienten zu bringen, verändert sich die Rolle der Pharmaunternehmen und sie werden von reinen Herstellern zu umfassenden Dienstleistern. In der Folge benötigen sie neue Strukturen und Logistikprozesse, die reibungslose Abläufe in der internationalen Kooperation ermöglichen.

Da das für personalisierte Therapien erforderliche Gut vom Patienten selbst stammt, sind die prozessierten Mengen in diesem Bereich viel geringer als jene, die im Blockbuster-Bereich verarbeitet werden. Folglich bedarf es neuer, angepasster Anlagen und Lieferketten sowie Logistikprozesse, die auch geringe Mengen zuverlässig und sicher bewältigen können.

Der Logistikprozess in der Biopharmazie hat in der Entwicklung höchst empfindlicher Drug Substances seit jeder eine wichtige Rolle gespielt. Mit einer gesteigerten Produktion von CGTs erhält dieser Prozess sogar noch mehr Gewicht, denn der personalisierte Ansatz sieht die Produktion von auf den jeweiligen Patienten zugeschnittenen Präparaten im kleinen Umfang vor. Wenn dann noch zusätzlich externe Spenderzellen mit ins Spiel kommen, die nicht selten weite Wege zurücklegen müssen, steigert das die Komplexität zusätzlich, speziell in Anbetracht der kurzen Haltbarkeitsdauer der Materie. Es ist also auch hier, ebenso wie in der Blockbuster-Produktion, ein verlässlicher und nachverfolgbarer Lieferprozess erforderlich, um die sichere Ankunft des Präparats am Zielort zu garantieren.

Sicherster Logistik Prozess für CAR-T-Zell-Therapie

Lösungen für einen zuverlässigen und kontrollierten Logistikprozess für die CAR-T-Zell-Therapie

Die etablierten Systeme für einen kontrollierten und zuverlässigen Ablauf von Filtrierungs-, Füll- sowie Freeze-and-Thaw-Prozess sind in der Regel auf Masse ausgelegt. Die für eine CGT oder für in der Entwicklungs- und Testphase befindliche Präparate erforderlichen Mengen bedürfen dabei jedoch derselben sorgfältigen Handhabung.

Ungeachtet der Tatsache, ob es sich um große oder kleine Mengen eines empfindlichen Stoffs handelt, zieht eine Kontamination dieselben verheerenden Konsequenzen, sowohl in finanzieller als auch praktischer Hinsicht, nach sich. Und hier kann ein skalierbarer Prozess ansetzen: Das österreichische Sinlge Use Technologie Unternehmen SUSupport hat mit dem Single-Use Filtration System RoSS.FILL eine flexible Plattform für die automatische und kontrollierte Aliquotierung von Bulk Drug Substance in Single Use Bags, die in das RoSS® System integriert sind, entwickelt.

Der Flüssigkeitsweg ist vollständig verwertbar und kann eine Vielzahl von sterilen Verbindungs- und Trennoptionen aufnehmen. Mit einer Füllgeschwindigkeit von 200 Litern pro Stunden ist die Plattform nicht nur skalierbar, sondern auch mit anderen erforderlichen Systemen, wie dem Integritätstest für Single Use Bags, kompatibel.

Immerhin können schon kleinste Risse im Beutel zu einer Kontamination des gesamten Inhalts und zu weitreichenden Konsequenzen, nicht zuletzt für den Patienten, führen und diese Folgen gilt es von vornherein zu eliminieren.

Single-Use Technologie für  CAR-T-Zell-Therapie