Surmonter les défis de l'évolutivité dans la fabrication biopharmaceutique

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La demande de mAbs augmente car ils offrent aux patients des traitements ciblés pour un large éventail de problèmes de santé et de maladies graves.

Depuis que la première thérapie mAb a été approuvée en 1985, plus de 100 traitements mAb sont disponibles dans le monde, et des centaines d'autres sont en cours de développement ou en attente d'approbation. Les experts suggèrent que le chiffre actuel dans le pipeline est bien supérieur à 900.

Pour répondre à la demande croissante, la capacité de production doit augmenter. Cependant, la mise à l'échelle des processus jusqu'à une échelle de fabrication est loin d'être simple. C'est une opération complexe qui peut s'avérer très coûteuse et chronophage.

Néanmoins, le potentiel des thérapies mAb dans le traitement des conditions médicales qui ont des options limitées signifie que les sociétés biopharmaceutiques investissent des ressources considérables dans le développement.

Les défis de l'intensification de la production de thérapies mAbs

Lors du développement d'un mAb thérapeutique, il y a traditionnellement eu une incohérence entre les premiers processus de laboratoire, les processus pilotes et la fabrication commerciale. Par exemple, l'utilisation de la centrifugation discontinue et de la microfiltration pour la clarification pendant les phases de découverte ou de développement de processus à haut débit d'un projet, puis le passage à la filtration en profondeur ou à la centrifugation continue à une phase ultérieure, entraîne des incohérences dans le profil d'impuretés que le processus en aval doit traiter avec.

« Il existe de bons outils pour le développement à petite échelle et à haut débit de la culture cellulaire et de la chromatographie. Mais jusqu'à récemment, il n'y avait rien à clarifier. Ce problème est particulièrement évident pour la centrifugation, où les performances, en termes d'élimination des particules et de cisaillement cellulaire, dans les centrifugeuses à petits lots, sont très différentes des centrifugeuses continues utilisées à l'échelle de la fabrication », explique le Dr Hani El-Sabbahy, spécialiste en ingénierie d'application avancée. de 3M.

"Cela peut entraîner des problèmes car le profil d'impuretés du matériau clarifié, à la fois en termes de particules insolubles et d'impuretés solubles, qui est utilisé pour développer votre procédé en aval à petite échelle est très différent de celui à plus grande échelle en laboratoire et à l'échelle pilote. Par conséquent, les poteaux de but bougent à mesure que vous évoluez.

Ces facteurs peuvent créer une série de problèmes, notamment des problèmes de stabilité du fluide de culture cellulaire, de qualité du produit (en raison de la libération d'enzymes dégradantes résultant du cisaillement cellulaire) et des processus en aval sous-optimaux conçus pour éliminer les profils d'impuretés non représentatifs.

"Le processus en aval est long et compliqué car il s'agit d'un mélange complexe de molécules biologiques et, bien sûr, d'un haut degré de pureté requis pour garantir que les thérapeutiques peuvent être administrées en toute sécurité à un patient", explique le Dr El-Sabbahy.

« Ces processus sont coûteux en raison de leur : longueur et complexité ; automatisation limitée, nécessitant beaucoup de temps de l'opérateur ; et le fait que les processus en aval fonctionnent toujours principalement en mode discontinu et ne sont pas des systèmes fermés, ce qui nécessite un environnement de salle blanche », ajoute le Dr El-Sabbahy. « De plus, les processus par lots nécessitent de grands réservoirs de stockage pour les tampons et les produits intermédiaires.

« Il y a une tendance constante à l'intensification des procédés pour réduire les coûts de fabrication. L'intensification des processus consiste essentiellement à produire plus de produits avec moins de ressources. Cela peut être réalisé de plusieurs manières, par exemple en fonctionnant en continu ou en semi-continu ou en utilisant des technologies qui permettent de combiner des étapes pour réduire le nombre total d'opérations unitaires dans le processus.

Accroître l'efficacité et la cohérence dans la fabrication de mAbs

Pour relever certains de ces défis dans la fabrication de mAb, 3M a développé son clarificateur chromatographique 3MTM Harvest RC, qui est une solution à une étape spécialement conçue qui offre des performances prévisibles à différentes échelles.

Harvest RC permet également une approche cohérente de la clarification depuis les phases de découverte et de développement de processus à haut débit d'un projet jusqu'à la fabrication, garantissant que le travail effectué lors de ces premières phases porte sur un matériau présentant un profil d'impuretés représentatif de celui observé lors de la fabrication. Il réduit également le nombre d'étapes requises pour la clarification, ce qui augmente le rendement, réduit l'encombrement et réduit la quantité de déchets.

« C'est une approche différente de la clarification qui utilise la chromatographie sur fibre pour capturer les cellules, les débris cellulaires et les impuretés solubles. De nouvelles technologies à usage unique telles que 3M ™ Harvest RC peuvent aider à intensifier les processus en réduisant le nombre d'étapes nécessaires à la clarification, ce qui réduit les pertes de produit, réduit le temps d'opérateur requis et diminue l'empreinte à la fois en termes de fonctionnement de l'unité de clarification lui-même et le volume d'eau nécessaire pour le rinçage », ajoute le Dr El-Sabbahy. "Il a été spécialement conçu pour les cultures cellulaires à haute densité cellulaire, pour faire face aux quantités de cellules qui deviennent de plus en plus courantes dans la fabrication d'anticorps monoclonaux à mesure que les sociétés biopharmaceutiques intensifient leurs processus en amont."

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