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专访深研生物:CGT,如何平衡质量提升与成本下降的矛盾?

作者: 周秋寒 2022-10-10 08:00
深研生物科技
http://www.eurekabio.com
企业数据由 动脉橙 提供支持
基因治疗及细胞治疗领域产品研发商 | B+轮 | 运营中
中国-广东
2024-02-21
融资金额:RMB¥3亿
广州越秀产业基金
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众所周知,癌症是人类死亡的主要原因之一,细胞和基因治疗 (Cell and Gene Therapy,CGT)的出现则有望彻底治愈癌症。

 

但CGT疗法也有显而易见的痛点:高不可及的治疗价格,让许多病患和家庭都无法承担。基因药物、细胞药物的高昂售价主要来源于产品本身的生产成本。如何在降低成本的同时,保证甚至是提升产品治疗效果,将是CGT药物得到大规模应用的关键。

 

CGT产品的主要成本可分为病毒载体、设备及耗材、人工及运行、质量控制、厂房设备这五大板块。对于各家企业来说,CGT产品的主要成本各不相同,且都是企业的核心商业秘密。

 

其中,开发CGT药物的主要瓶颈之一为病毒载体工艺及其大规模GMP生产。因为其难度极高、工艺复杂、产能短缺和制备周期较长,限制了整个行业的发展。

 

更大规模的生产病毒载体(提高产率和收率),不仅能降低CGT成本,也能加快药物放量,是创新药企业和CDMO企业目前重点关注的方向。

 

一个学术界、产业界20年都无法突破的壁垒


病毒载体开发和生产的优化将大幅降低CGT相关成本,解决行业痛点。CDE也在今年5月发布了《体外基因修饰系统药学研究与评价技术指导原则(试行)》(以下简称“指导原则”),给出了一些关于构建病毒载体的答案。

 

指导原则提出:“用于制备病毒载体的工艺有多种,包括通过质粒DNA瞬时转染包装细胞基质制备,通过稳定的生产用细胞系制备,或通过病毒种子感染细胞基质制备”。对于CDE提出的三种制备技术,各自有何优缺点?动脉网第一时间联系到国内CGT核心供应商深研生物。

 

深研生物CEO马墨告诉动脉网,目前最常用的病毒载体生产方法是质粒瞬时转染。这是一项实验室技术,它最大的优点是快速。相比于需要花费几个月去筛选构建稳定的细胞系,利用质粒进行载体的生产则省去了这个步骤。


但通过质粒包装病毒是一个随机的过程,所以在工业化过程中,通过质粒转染生产的病毒载体的质量、批间差异往往不可控,在大规模生产时存在非常多的技术挑战。


而通过病毒种子感染细胞基质制备病毒载体的前提是,该病毒必须是可复制型病毒。但细胞治疗中最常用的慢病毒是不可复制型病毒,所以对慢病毒来说,目前最常见的生产方法还是通过质粒瞬时转染细胞进行生产。

 

马墨讲解道,“通过稳定的生产用细胞系制备病毒载体的好处则显而易见。传统的瞬时转染制备病毒的工艺,由于其过程是在一大群细胞中‘撒入’几种质粒,无法控制每一个细胞接受的质粒数量和比例,导致病毒载体包装的一致性很差。而稳定生产细胞系消除了这个过程,从而提高了每个批次的总产量。”

 

不难看出,在大规模生产中,如果能跳过瞬时转染这一效率极低的工艺,对病毒载体的生产将产生巨大影响。

 

通过建立稳定的生产用细胞系,其稳定细胞系从一开始就已包含了病毒载体生产所需的基因,当细胞系被扩增到一定数量时,无需转染就可以直接生产病毒载体。除了生产工艺更简单之外,这种方法还可以节省大量成本。使用者通过对生产细胞系进行改造,在一开始就已将相关的基因整合在细胞中,随着细胞扩增到生产所需的数量,相关的基因也同样被扩增,这样就不需要进行质粒的瞬时转染,从而减少了对质粒的需求。

 

“既降低了成本,又提升了质量。要同时满足这两个互相矛盾的维度,十分困难。”

 

学术界、产业界花费20年,也无法突破基于稳定的细胞系生产慢病毒载体的相关技术,深研生物在短短几年间却做到了。这得益于生物技术在近年的积累,让后来者可以站在巨人的肩上,做出更大的突破,也得益于深研生物对技术的极致追求和打磨。

 

“其一,病毒载体的包装涉及到多个基因的协同表达,这涉及到多基因的插入技术,深研生物在这一领域已有相关的专利布局。其二,同时保证慢病毒的高产量和高表达量,需要分子开关技术去控制基因的表达。细胞领域的分子开关技术很难实现,目前的分子开关技术只能做到单一的打开就无法关上或关上就无法打开。深研生物真正做到了能打开、也能关上。”马墨告诉动脉网。

 

做高附加值产品的同时,也不忘解决基础行业问题


深研生物在CGT设备、耗材的研发以及CGT CDMO/CRO服务等领域进行了全面布局。至今,深研生物成立已有八年,企业在不断打磨高附加值产品的同时,也不忘解决基础行业问题。目前,深研生物既在设备领域实现了国产细胞制备自动化设备的商业化,也凭借数年的积累完成了对病毒载体生产技术的突破和打磨。


1
基于稳定细胞系的慢病毒载体生产系统


基于对病毒载体工艺及大规模GMP生产的技术突破,深研生物开发出了一套成熟的解决系统——EuLV®️系统。

 

EuLV®是一个基于稳定细胞系的慢病毒载体生产系统,使用可诱导稳定生产细胞系,通过高细胞密度悬浮培养,在化学成分限定培养基中生产慢病毒载体。EuLV®慢病毒载体生产系统通过诱导生产,不需再进行质粒转染,系统便可将所需要的VSV-G,gag/pol,rev以及目的基因GOI稳定插入293T细胞基因组中,再通过药物进行诱导表达慢病毒载体。

 

使用EuLV®系统不仅可以提高慢病毒载体的生产效率,还可以提高慢病毒载体的质量、增强稳定性、减少批间差,并且其生产工艺易于放大。同时,因为生产中不使用质粒,不再需要专门用于质粒生产的GMP厂房和设备,也减少了此部分相关的人力和运营成本,最终简化了慢病毒载体的生产流程,缩短了相关质控流程。使用此系统,病毒比活可达1/10,减少了50%以上生产环节,生产效率提升了100倍,成本也随之降低了80%以上。

 

EuLV®技术突破了目前现有的病毒载体生产技术,实现了基因与细胞治疗产业发展在病毒载体生产技术上的全球性领先和创新,具有无需质粒、诱导产毒、慢病毒载体高度一致等特点。

 

深研生物可提供EuLV®系统的CRO服务,客户只需提供基因序列或者质粒,深研生物将在4-6个月内交付相应的单克隆细胞系。深研生物还提供其他可选的服务,包括GOI优化、克隆鉴定及稳定性研究、上下游工艺开发等。

 

2
全封闭自动化细胞处理系统


除此之外,深研生物针对整个细胞制备流程环节,推出了CellSep® PRO(以下简称“CSP”)和CellSep® MAX(以下简称“CSM”)两款全封闭自动化细胞处理系统。

 

CSP可实现PBMC分离、磁珠孵育洗涤、慢病毒离心转导、细胞液浓缩洗涤、细胞制剂分袋等一系列标准的和客制化的细胞制备工艺。此外,CSP还可完成细胞复苏、脐血分离、骨髓分离、去除血小板、成分血分离等多种工艺。该系统适用于多种细胞治疗产品的标准化生产,包括CAR-T、TCR-T、NK、TIL、干细胞等。基于以上制备工艺,CSP可达到自动化生产使产品高度一致,降低GMP建设及运行成本及提升GMP利用率,减少生产中的操作人员,从而有效减少细胞制备的生产成本。

 

对于培养体积更大或细胞数更多的应用场景,深研生物今年推出了全封闭自动化连续流细胞处理系统CSM。其通过连续流离心的原理,在封闭体系下全自动地快速浓缩洗涤大体系的细胞培养液,并完成终产品分装。CSM适用于细胞治疗产品研发、生产,以及CAR-T、U-CART、CIK、TIL、CAR-NK、NK、iPSC等多种细胞治疗工艺类型,推动了细胞治疗产品生产流程向低成本高质量的方向发展,从而助力行业客户实现降本增效。

 

除了这套组合打法,深研生物还有一套“交叉打法”。

 

深研生物两位最初创始人的学科便具有交叉性,一个是自动化专业,另一个是生物技术专业。深研生物总体也是一个以研发为主导的多学科交叉团队,利用计算机科学、电子工程、纳米材料、化学工程等多学科和生命科学的交叉融合、技术创新,完成CGT中一系列核心技术与工艺的研发。

 

马墨认为,“不同学科人员沟通的‘语言’,不是同一种‘语言’,彼此交流其实存在很多壁垒。但是问题本身并不分学科,所有问题都独立存在于世界中,我们在解决问题时不能只从单一学科出发,应该多维度去解决。在一次次利用交叉学科解决问题的过程中,深研生物也凝聚出了属于团队的默契。”

 

与国内数十家企业直接合作,在美洲、欧洲等地区均有布局


“难啃的骨头总要有人去啃”,马墨回顾过去说道。

 

经过八年的耕耘,深研生物的CSP系统目前已经被国内数十家细胞治疗企业采用,助力企业CAR-T、TCR-T、CAR-NK、TIL、干细胞等细胞药物的IND申报、临床一期和二期试验和产品开发。

 

在病毒载体领域,深研生物也于今年实现了商业化,国内亦有企业开始采用该系统进行药物的研发与生产。同时,深研生物在美洲、欧洲等地区也有相关的布局,已授权设备后续在国外的销售权,以提高病毒载体系统对CGT降本增效的可及范围。

 

深研生物能够快速取得这些阶段性成果,与其过硬的技术、快速的响应以及定制化的服务有关。此外,在国际贸易局势、新冠疫情等大环境影响下,国内企业更看重供应链的稳定以及成本的高低,这也让本土企业开始积极尝试国产化设备。此外,CGT上游供应商的快速发展还得益于越来越多的药企逐渐意识到,药物最后能否大规模生产其实是一个工艺问题。

 

“在技术和产品打磨方面,深研生物从企业和市场的角度看到:以实用为出发的创新才具有可持续发展性。所以深研生物会去解决一些目前领域中无法解决的痛点,这同样也是我们快速获得认可的主要原因。”

 

回顾创业的8年,马墨感慨良多。2014年,人们对于CGT行业还处于了解和观望之中,对于更加“冷门”的上游行业更是知之甚少,“但是难啃的骨头总得有人去啃,难而正确的事情总得有人去做。我们有幸利用我们的知识和见识,为行业和世界作出自己的贡献。说是一种贡献,其实也是对自我价值的一种实现吧。”

 

对于整个行业来说,不管是已经拥有CGT上市产品的企业,还是正处于研发阶段的企业,大家共同的目标都是希望将成本降到可及的范围内,助力CGT技术和产品的普及。我们期待更多和深研生物一样的企业,能够成为CGT上游领域的核心供应商,助力CGT产品早日实现降本增效。

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注:文中如果涉及企业数据,均由受访者向分析师提供并确认。
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周秋寒

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