Étiquette

Technologie d'analyse des processus en temps réel pour un développement accéléré de produits biologiques et une cohérence de fabrication améliorée

Par Colin Hebert, PhD, Mina Elahy, PhD, Sean Hart, PhD, Jonathan Turner, PhD, et Renee Hart

Le processus global de développement et de fabrication de vaccins et de thérapies cellulaires et géniques (CGT) est un défi et nécessite beaucoup de ressources car il implique des matières premières complexes et variables, des procédures de biotraitement exigeantes et des produits finaux sensibles. L'adoption de technologies analytiques robustes pour permettre un développement rapide des processus et garantir la qualité et la cohérence de la fabrication est un élément clé pour garantir la sécurité des demandes de licence de produits biologiques.

Cependant, de nombreuses méthodes analytiques actuelles, en particulier pour les vaccins et les CGT, sont confrontées à des défis en termes de rapidité, de reproductibilité et de besoins en ressources, ce qui entraîne une augmentation des coûts et des délais de développement. Les bioanalyses avancées deviennent un élément essentiel d'un programme de biofabrication réussi de qualité dès la conception (QbD), où des données précises et précises en temps réel permettent d'améliorer la cohérence de la production et la qualité des produits.

La mise en œuvre d'une technologie d'analyse de processus (PAT) - où les données en temps réel, y compris les attributs de qualité critiques (CQA) et les paramètres de processus critiques (CPP), peuvent être surveillées et analysées de manière complète et proactive - permet des contrôles de processus avancés et le développement de systèmes dynamiques et robustes. processus.

Laser Force Cytology™ (LFC™), une nouvelle technologie sans marquage, applique des forces optiques et hydrodynamiques à des cellules individuelles pour mesurer leurs propriétés biophysiques et biochimiques intrinsèques sans utiliser de colorants, d'anticorps ou de marqueurs fluorescents.1 Ces propriétés de force optique, y compris l'indice de réfraction, le changement avec une grande variété de phénomènes biologiques, notamment les conditions de santé cellulaire, l'activation, la transfection, la différenciation cellulaire et l'infection virale.

LFC mesure les premiers indicateurs subtils des changements et des différences phénotypiques de manière sensible et rapide, permettant à la fois des analyses en cours de processus ainsi que des tests de libération et d'activité hors ligne pour garantir une qualité et des rendements constants des produits.2-4 Par exemple, LFC peut fournir un coefficient de variation aussi faible que 14 % lors de la mesure de la transduction du virus adéno-associé (AAV).

Dans ce didacticiel, certaines applications LFC illustrent l’avantage des données de force optique en temps réel pour surveiller la différenciation des cellules souches, la production d’AAV par transfection et la puissance du vaccin viral vivant. Contrairement à de nombreux tests qui sont laborieux, lents et peu fiables et ne conviennent donc pas comme méthodes PAT, le LFC fournit des résultats précis, précis et sensibles en quelques minutes, démontrant son rôle clé dans les programmes QbD.

Les anticorps ont une large applicabilité en tant qu’outils analytiques, notamment la caractérisation phénotypique des cellules, la détection/quantification des protéines et la séparation des protéines. Cependant, les anticorps ne sont pas sans inconvénients et, dans de nombreux cas, une approche sans marquage est avantageuse. Lors de la liaison à une cellule, les anticorps peuvent modifier son état d’activation. Par conséquent, l’expression des marqueurs de surface n’est pas toujours cohérente et les résultats analytiques peuvent en être affectés.

Une approche sans étiquette permet plutôt de mesurer la cellule dans son état natif. La sensibilité et la spécificité des anticorps peuvent varier en fonction de l'antigène cible, de la diversité de la population et du lot de fabrication, créant ainsi des faux positifs et des faux négatifs ainsi que des difficultés à répéter les résultats des études basées sur les anticorps.5 Les anticorps nécessitent également des connaissances préalables et la disponibilité d'un marqueur spécifique de la surface cellulaire, empêchant la découverte a priori de changements ou de différences inconnus entre les cellules. En revanche, une approche sans étiquette peut réaliser des mesures impartiales et universelles qui ne sont pas affectées par la variabilité d’un lot à l’autre.

Enfin, la mise en œuvre des anticorps nécessite généralement beaucoup de temps, d’argent et de main d’œuvre, ce qui les rend gourmands en ressources et impossibles à modifier pour une utilisation dans les méthodes PAT. LFC fournit une analyse sans étiquette avec une perturbation minimale de l’échantillon et un délai d’obtention d’un résultat rapide (minutes). Un exemple est la surveillance de la différenciation des cellules souches. Les données du LFC illustrant la différenciation des cellules souches mésenchymateuses dérivées de la moelle osseuse humaine (hBM-MSC) en ostéoblastes ou en adipocytes sont présentées à la Figure 1.