Biorreactores de tanque de acero inoxidable

Con la necesidad de desarrollar procesos que cumplan con las normativas, es cada vez más claro dentro de la industria de la terapia celular que los biorreactores agitados de tanques de acero inoxidable tradicionales se están pasando por alto en favor de los biorreactores de tanque agitado (SUB) de un solo uso, un tendencia alineada con la producción biofarmacéutica tradicional. Este interruptor alivia la carga reglamentaria de tener que validar los procedimientos de limpieza y esterilización y evita los grandes costos de capital e infraestructura asociados con los biorreactores de tanque agitado de acero inoxidable y su mantenimiento. También simplifica el proceso al reducir el tiempo y el costo asociados con los procedimientos de instalación y eliminación de desechos. Sin embargo, este enfoque tiene sus inconvenientes con respecto a los costos continuos de los SUB y, quizás lo que es más preocupante, la dependencia de un solo proveedor para un aspecto clave del proceso. Esta limitación tiene implicaciones con respecto tanto a la fiabilidad del suministro como a la calidad de los SUB. Cualquier problema que encuentre el proveedor con respecto al suministro de SUB, por defecto, se convierte en un problema para la empresa de terapia celular. De manera similar, será necesario una supervisión y validación estrictas para garantizar que la calidad dispositivos suministrados sea constante, ya que cualquier variación en la calidad de construcción puede tener un impacto directo en el proceso de terapia celular. Otro problema podría ser la capacidad de utilizar el protocolo de recolección descrito anteriormente en algunos SUB porque muchas de las configuraciones actualmente disponibles no podrían dar la breve ráfaga de agitación intensa requerida para separar las células. También será importante demostrar que son capaces de suspender eficazmente los microportadores con una agitación baja adecuada deseada para aumentar la densidad celular.

En la actualidad, el número de células producidas en microportadores en un biorreactor agitado en comparación con las obtenidas en la confluencia en un matraz en T sugiere que se ha logrado la confluencia en los microportadores. La densidad de siembra actual y la concentración de microportadores se basan en las condiciones de los matraces en T y en algunos estudios destinados a optimizarlas. Claramente, para obtener un mayor número de células, una mayor concentración de microportadores ayudaría, y se están realizando estudios en los que se agregan más nuevos durante el cultivo y luego se confía en la transferencia de perlas para poblarlos. Hasta la fecha, está resultando un problema no trivial. Además, a las densidades y escalas celulares actuales, se puede lograr una transferencia de oxígeno suficiente a través de la superficie superior del medio sin burbujeo.

A una cierta densidad y escala celular, probablemente se requerirá una mayor agitación y / o aireación burbujeante para satisfacer la demanda de oxígeno, nuevamente con todos los problemas de sensibilidad del cultivo celular (densidad celular y CDQ en este caso) a las tensiones dinámicas de fluidos, especialmente porque el burbujeo es potencialmente más dañino y el uso del surfactante protector.

Además del cambio hacia los SUB, también se ha centrado en el desarrollo de procesos de cultivo libres de suero y xenón. Una vez más, la razón principal que se cita a menudo para esto es el cumplimiento normativo y la necesidad de eliminar todos los componentes que contienen animales del proceso por razones de seguridad. Sin embargo, además de esto, también existen preocupaciones acerca de la variabilidad de un lote a otro asociada con el suero, que puede tener implicaciones significativas en el proceso, así como en la disponibilidad de suero y problemas de suministro. Como tal, ha habido una tendencia a reducir o eliminar el suero del proceso e incluso a desarrollar procesos completamente libres de suero y xenón.

La capacidad de realizar trabajos de desarrollo a pequeña escala permite que se lleve a cabo la optimización del proceso sin la necesidad de utilizar grandes volúmenes de reactivos o medios costosos. Hasta hace poco, la mayor parte del trabajo de desarrollo a pequeña escala, tanto para la producción biofarmacéutica tradicional como para la fabricación de terapias celulares, se realizaba en biorreactores más pequeños o matraces giratorios (generalmente 100 ml). Más recientemente, sin embargo, ha habido una afluencia de tecnologías de microbiorreactores que permiten estudios de alto rendimiento utilizando volúmenes de mililitros. Un ejemplo clave de esto es el biorreactor de microescala avanzado, que es un sistema de biorreactor automatizado de alto rendimiento que comprende hasta 48 recipientes de biorreactor de tanque agitado de 15 ml controlables individualmente con la capacidad de monitorear y controlar el pH, la temperatura y el oxígeno disuelto. Sus características físicas se han definido recientemente, y ha demostrado ser un éxito para la investigación y el desarrollo biofarmacéuticos, y el trabajo realizado por varias empresas muestra que proporciona un rendimiento de proceso similar al de los sistemas de biorreactores de tanque de acero inoxidable a gran escala.