La terapia celular ya es una realidad

Aglaris Cell crea el primer biorreactor automático para el cultivo de células madre

La terapia celular ya es una realidad

Biorreactores de cultivo celular

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Pese al crecimiento en el número de ensayos clínicos basados en células madre adultas, la disponibilidad clínica continúa siendo un desafío debido al coste de obtención de estas células, su escalabilidad y otros obstáculos regulatorios

a los que se enfrentan las instituciones y empresas que se esfuerzan por proporcionar células madre en cantidades terapéuticas y con un coste viable. El problema es especialmente complicado para las terapias autólogas (tratar al paciente con sus propias células madre expandidas), que pueden ofrecer ventajas para los pacientes, como por ejemplo evitar rechazos, pero presenta desafíos adicionales si lo comparamos con el uso de terapias alogénicas (las células provienen de donantes).

Los principales retos en la producción GMP (Good Manufacturing Practice) de cantidades clínicamente relevantes de células madre adultas pueden ser abordados mediante la automatización de los procesos de cultivo celular utilizando biorreactores. Además, el uso de sistemas de cultivo automatizados en la producción rutinaria de células mejora los resultados clínicos y económicos al tiempo que se facilita el cumplimiento normativo del proceso permitiendo además que se haga siempre igual allí donde sea haga la terapia. 

Necesidades en la aplicación clínica

La producción de células madre adultas en una escala suficiente para la demanda clínica presenta desafíos que no se han podido solucionar hasta la fecha. Esto es particularmente crítico en el caso de las terapias autólogas ya que en este caso los requerimientos regulatorios son menores y la viabilidad económica no es tan crítica. El principal motivo del uso de terapias autólogas es la compatibilidad intrínseca del producto celular final. La obtención de las células directamente del paciente presenta un menor rechazo y por lo tanto no requiere una selección del donante. Además, las terapias autólogas pueden ser aún más potentes, ya que las células son totalmente compatibles con el paciente y no se someten a los largos períodos de cultivo necesarios para fabricar grandes lotes destinados a bancos de células madre alogénicas.

En contraposición con las ventajas terapéuticas de las terapias autólogas, éstas presentan unos costes de producción mayores. Como las células de cada paciente deben ser cultivadas individualmente, los métodos de fabricación por lotes comunes a casi todas las industrias de producción médica no se pueden emplear.

A la inversa, las células madre adultas alogénicas son sustancialmente más fáciles de producir en masa, se pueden generar grandes cantidades de células a partir de un número limitado de donantes. Por lo tanto, se pueden mantener para terapias alogénicas muchas de las economías de escala utilizadas en los procesos de fabricación de la industria farmacéutica. 

El inconveniente de los tratamientos que utilizan células alogénicas es el posible rechazo inmunológico. Mientras que algunos aspectos de la producción de células alogénicas son más simples que la producción de células autólogas, se requieren gran cantidad de controles sobre los donantes. Y por otra parte, los bancos de células requieren un mantenimiento riguroso y una gran trazabilidad.

Viendo que hay ventajas y desventajas entre las terapias autólogas y alogénicas, el uso de una o la otra dependerá del tipo de indicación médica y de su eficacia terapéutica. En cualquier caso en el estado en el que nos encontramos hoy en día lo que si es necesario es un método de producción más eficaz y eficiente que haga que las terapias sean una realidad. 

Escenarios en las terapias celulares

Muchas de las terapias con células madre requieren una manipulación de las células de origen siendo expandidas hasta obtener un número de células suficientes para tener una dosis terapéutica. Pero uno de los aspectos más importantes es que estos productos celulares manipulados deben cumplir con requisitos normativos más allá de los que se usan para las células no manipuladas (como los trasplantes de médula ósea). Para los productos de células manipuladas existen requisitos regulatorios relacionados con el proceso, así como el producto. Los requisitos del proceso deben cumplir con GMP e incluyen la caracterización completa de las células para generar un producto clínico seguro y eficaz.

En la regulación de la producción de células manipuladas, la calidad de una población de células se define sobre la base de características como la vitalidad, la identidad, la potencia, la seguridad y la eficacia. Como las terapias alogénicas tienen unas células de partida generalmente consistentes, es posible desarrollar un proceso de fabricación consistente para producir un producto con una calidad consistente. Las terapias autólogas, sin embargo, dependen del paciente y por lo tanto requieren un proceso de fabricación altamente controlado para adaptarse al crecimiento celular particular de cada lote y lograr un producto celular que cumpla los criterios regulatorios de calidad.

La aplicación de las medidas necesarias para lograr el cumplimiento de los criterios regulatorios aumenta el coste de los bienes vendidos, lo que crea un modelo de negocio complicado. Este dilema representa un obstáculo fundamental para el éxito en una industria emergente que tiene mucho que ofrecer a la salud humana. 

Conclusiones

La terapia celular ofrece oportunidades excepcionales para tratar multitud de enfermedades; Sin embargo, esto solo será posible si se consigue que los productos celulares sean producidos con las mayores garantías de calidad y eficacia a un coste razonable. Para conseguir esto, se plantea una alternativa a los cultivos manuales que se realizan actualmente, los Bioreactores. Se trata de sistemas cerrados y con controles automáticos de todo el proceso de cultivo celular que permiten de este modo mejorar la consistencia entre lotes de productos celulares y reducir los costes de producción. Las principales instituciones de investigación y empresas dedicadas a la terapia celular e ingeniería de tejidos están dedicando muchos esfuerzos en el desarrollo de sus terapias pero necesitan desarrollar reactores automáticos de cultivo celular. Por este motivo se prevé que la industria de los biorreactores de cultivo celular sufrirá una gran expansión en los siguientes años paralelamente a la generalización de las terapias celulares. Dentro de este área, una empresa española con sede en Reino Unido, Aglaris Cell, ha creado el primero biorreactor completamente automático para el cultivo de las células madre tanto de forma autóloga como alogénica, haciendo que la terapia celular sea una realidad. 

Utilizando este tipo de dispositivos, se prevé un aumento de los cultivos celulares dentro de los propios centros. Las células necesarias para las terapias autólogas podrán ser producidas en los hospitales donde van a ser realizadas evitando así errores en la manipulación y que siempre se hagan igual y bajo normativa GMP. La adopción de este modelo técnico, clínico y comercial tiene el potencial de ofrecer ventajas sustanciales más allá de las ganancias generadas por la automatización de las actividades de cultivo de células dentro de las instalaciones de producción celular masiva. La producción de células en el mismo centro de trabajo permitirá que los tratamientos basados en células autólogas no se vean limitados por la economía de producción y la logística de transporte, encontrando así un modelo viable para la terapia celular autóloga.

Aunque la producción masiva de células alogénicas usando biorreactores es, por si solo, un modelo viable, el uso de biorreactores automáticos en la producción descentralizada puede ser visto como el equivalente médico de una franquicia de negocio llave en mano. Se podrá producir en los hospitales células autólogas con las mismas características que en los centros de producción celular se producen células alogénicas. 

Autores: Miquel Costa y David Horna