Número de celdas requeridas en Biorreactores en tratamientos celulares
Dado que hay relativamente pocos tratamientos de terapia celular en el mercado, en particular los tratamientos con células madre, es difícil determinar la cantidad exacta de células requeridas por dosis o la cantidad de dosis por lote en los biorreactores. Sin embargo, prevé que los tamaños de lote oscilarían entre 109y 1012células, aunque para cada tratamiento, la cantidad de células requerida variará dependiendo de la indicación clínica a la que se dirija. Se pueden determinar cantidades aproximadas de células a partir de estudios preclínicos y clínicos, así como a partir de terapias aprobadas.
La EICH aguda tiene una incidencia relativamente baja, pero suponiendo que 10 000 pacientes por año requieran el tratamiento, esto requeriría, por lo tanto, una producción anual de 4 × 1012 hMSC. Además, como parte de un estudio clínico, también se informó que para el tratamiento del infarto agudo de miocardio, se administró una dosis que oscilaba entre 0,5 × 106 y 5 × 106 hMSC kg − 1 por paciente [16].
Lo que es evidente es que, si se tratara una indicación clínica con una población de pacientes significativa, el número de células por lote probablemente oscilaría entre 109y 1012células, y dado que el cultivo de células madre todavía se logra predominantemente a través de un tamaño pequeño, sistemas de expansión planos y estáticos, que no producirán este número de células, se deben considerar otras plataformas para el cultivo a gran escala de células madre.
A diferencia de los sistemas de expresión comunes utilizados en el bioprocesamiento tradicional, como Escherichia coli y células de ovario de hámster chino (CHO) adaptadas a la suspensión, la mayoría de los candidatos celulares que se investigan actualmente para su uso como terapias celulares dependen del anclaje, lo que significa que requieren una superficie para adherirse y proliferar. Aunque este no es un fenómeno asociado solo con células destinadas a la terapia celular, por ejemplo, las células Vero se usan comúnmente para la producción de vacunas y también dependen del anclaje, tiene mayores implicaciones para las células destinadas a la terapia celular porque reiteran lo que se mencionó anteriormente acerca de la calidad celular, es de suma importancia que las células no se vean comprometidas en los biorreactores de ninguna manera, ya que el producto de interés es la célula viva. Esto no quiere decir que la calidad de las células utilizadas como expresión no sea importante en la producción de vacunas o proteínas terapéuticas, pero en última instancia, el producto de interés es lo que expresa la célula y no la célula misma. Para examinar esto más a fondo, si una célula utilizada como un sistema de expresión se comprometiera con respecto al cariotipo, como la línea celular CHO establecida se ha convertido, por ejemplo, esto no necesariamente afecta la calidad de la proteína de interés, aún para la célula terapias, es poco probable que esto sea aceptable para el regulador. También vale la pena señalar que los tipos celulares comúnmente utilizados para la producción biofarmacéutica son líneas celulares inmortalizadas. Sin embargo, para las terapias celulares, las células tienen un período finito de expansión y senescencia durante un cultivo in vitro prolongado dentro del biorreactor. Se identificó que dentro de los 43–77 días del cultivo in vitro, las hMSC demostraron anormalidades morfológicas, agrandamiento, expresión atenuada de marcadores de la superficie celular y senescencia celular. Además, se ha informado que han surgido anormalidades cariotípicas con el cultivo prolongado in vitro de hESC, por el cual las células han adquirido el cromosoma 17q y el cromosoma 12. Por lo tanto, debe prestarse especial atención a las condiciones de fabricación, particularmente cuando las células sufren duplicaciones de múltiples poblaciones para lograr el número de células deseado.