重新评估细胞和基因治疗开发
本文节选自“Reevaluating Cell and Gene Therapy Development”，由于水平有限，详细内容，请参考原文。
COVID-19大流行使细胞和基因治疗 (CGT) 开发的复杂过程更具挑战性，原材料严重短缺，研发活动减少，生产能力下降，进一步加剧了原有的挑战。幸运的是，生物治疗制造商已经从这场大流行中吸取了教训，许多公司转向自动化技术和数字连接，以减少人为接触点，减轻未来大流行的影响。自动化和数字化技术的进步将改变数据记录和管理的“文化”潮流，并减轻整个生产过程的监管负担。
自动化解决方案将降低人为接触点
良好生产规范 (GMP) 要求有一个大团队来管理、生产和监督给定的生产活动。因此，总是需要大量的员工。然而，通过自动化和数字连接，在任何给定时间内使GMP工厂中的人员数量最小化，将使操作人员和质量人员能够实现“虚拟在场”，而不需要物理上的接触。
生物药生产工厂已经使用广泛的自动化解决方案来优化他们的工作流程，提高产量，并减少人为错误。诸如自动化液体处理系统等的机器人设备通过准确地执行常规移液和混合程序，确保了精确度和可重复性。机器人平台可以一致地执行细胞培养工艺，包括培养基置换、补液以及传代，降低变异性，提高可靠性。然而，这些平台对细胞和基因治疗的适用性仍在建立中。生产过程中的不一致性，尤其是在手工处理任务中，是人为错误的一个主要来源，自动化可能会有所帮助，但来自多个捐赠者或患者的固有可变性，导致的细胞的异质性，仍然是一个挑战。因此，需要新技术解决这个问题和其它问题，如异体治疗的低效可放大性、CGT工作流向搅拌罐生物反应器的低可转移性、批次间差异、开放式工作流以及众多的人为干预，增加了污染的风险，且可能导致生产故障、产品损失以及成本的增加。
其它行业领域已经证明，通过自动化减少动手操作时间，可以降低人为错误，获得更具可重复性的结果，实现标准化，并改善最终产品的关键质量属性。这些好处可以通过单个步骤的自动化、在工作流中集成多个自动化步骤、或者通过完全自动化的工作流来实现。全自动化平台可提供从供体到产品的端到端解决方案，并对进行中的工艺优化工作进行持续验证和监控。这些系统可以完全关闭，消除用户接触，以降低污染和人为错误的机会。可惜的是，针对生物药和单克隆抗体而设计的自动化平台缺乏CGT应用所需的通用性和灵活性。细胞疗法是活的药物，需要经过调整的、针对性的生产解决方案。
强化这些技术的工作正在进行当中，行业现在开始看到类似平台的出现，即将生物反应器和主线技术相整合，以实现完整的自动化贴壁和悬浮细胞培养。系统开发商的下一步是确定有助于增强生物工艺策略以及将这些技术纳入工作流的多方面影响因素。对于CGT，还必须考虑自体和异体疗法之间的差异。自体疗法可以从去中心化的方法或混合方法中受益，而异体疗法更适合集中式生产，这更容易规模放大，并将使自动化解决方案的初始投资更具有成本效益。
CGT开发中的数字化
生产工作流的数字连接提供了多个层面的机会，以减少人类接触点的数量，最大限度地减少偏差，并改善患者的治疗结果。远程过程监控和优化在生物制药中越来越普遍，可以很容易地转化用于CGT的开发。实时监测和连续反馈不仅可以加快工作流，还可以极大地提高标准化、质量和可重现性。由于CGT开发存在很大程度的可变性，在线传感器和分析可以实时监控过程，并可能可获得可提高准确性的更好方法。
数字化还可以简化GMP记录保存过程和质量监督功能。它可以通过自动化工作流和数字化文档和数据管理来减少大量的文书工作。这种数字化将提供针对所有生产步骤的卓越可追溯性，改进偏差管理，并降低工艺风险。此外，数字化可以通过虚拟审核加快上市时间和监管程序。这种方法的潜力在当前的大流行期间特别突出，因为现场检查必然会受到限制。数字平台和数据集成工具通过创建原材料和产品在患者周围流通的物理流动“数字孪生”来监控监护链和身份链，其可在复杂供应链流程的成功中发挥重要作用。
数字化和自动化有望产生大量的信息和数据，这将简化工作流中的错误识别，并可用于改进生物工艺，以更快的速度带来更高质量的产品。更重要的是，随着基于云的平台的实施，在全球范围内共享临床和临床前数据，特别是在目前缺乏治疗方法的罕见疾病CGT研究和开发方面，也有助于提高效率，减少重复工作。
总结
CGT开发中，自动化和减少人类接触点的必要性，已经成为行业的前沿思路，CGT领域已经看到了这样的好处，因为其它生物制药行业正在享受他们的工作流实现自动化和现代化而进入数字时代所带来的优势。现在CGT的开发必须遵循同样的道路。COVID-19大流行可能突显了当前做法的缺陷，但它也表明，该行业可以多么迅速地适应新的环境，以继续进行至关重要的研究和生产。
原文：N. Pike,“Reevaluating Cell and Gene Therapy Development,” BioPharm International 34 (9)18–20 (2021).
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