扩大用于药物开发和测试的定制免疫细胞的生产

为了避免对动物进行试验并创造更精确的治疗方法，制药行业越来越多地转向人体免疫细胞。然而，迄今为止，此类电池的可用性受到限制。现在，Fraunhofer的研究人员已经成功地将定制免疫细胞的生产从实验室扩大到工业水平。

人类免疫细胞和免疫细胞制剂在现代医学中发挥着越来越重要的作用——例如，在新的癌症治疗和新药的开发和测试中。为了获得用于健康研究目的的这些细胞，该行业长期以来一直依赖人类捐献者或使用来自不同类型癌症的细胞系。然而，鉴于每个人和每个癌细胞都是独一无二的，因此不可能对所涉及的过程进行标准化。这被证明是一个主要问题，直到2006年来自日本和英国的两名干细胞研究人员发现了一个巨大的游戏规则改变者，当时他们成功地将成熟的皮肤细胞转化为诱导性多能干细胞(iPSCs)，然后可以重新发育成不同的细胞类型。鉴于此，ShinyaYamanaka和JohnB.Gurdon获得了2012年诺贝尔生理学或医学奖——这是医学史上最快的一次颁奖。

进入Fraunhofer毒理学和实验医学研究所ITEM和汉诺威医学院(MHH)的NicoLachmann教授及其团队，他们现在正在利用这些iPSC无限分裂和分化的能力。研究人员开发了一种前所未有的方法，可以在可扩展的系统中从这些iPSC连续生产特定的、成熟的免疫细胞——从小型应用到工业规模的应用。这是在一个类似于大雪球的装置中完成的，干细胞浸入溶液中并保持不断运动。他们使用新的生物过程，不断繁殖目标免疫细胞。更重要的是，iPSC直到大约三个月后才需要更换，以保持质量一致。

大规模免疫细胞

巧妙的3D设计，而不是以前在培养皿底部的2D设计，使该过程真正脱颖而出。这意味着研究人员能够生产数量大得多的设计免疫细胞，并且可以根据需要扩大规模。正如Lachmann教授所说：“我们花了三年时间研究从iPSC标准化生产免疫细胞的理想介质、角度和速度，并在此过程中反复调整了许多参数。这种优化的方法是研究和评估药物的重要资产候选人，因为我们可以直接在人类目标结构中测试它们的功效和安全性，而无需使用动物实验，而动物实验实际上是漫长的过程。”

最初，他的团队专门研究巨噬细胞，巨噬细胞是对抗细菌的清道夫细胞，是人体免疫反应的重要组成部分。下一步将看到Lachmann教授和他的团队建立基于细胞的效力测定(例如用于抗癌药物)。这些测试系统可以测量生物和生物工程药物的效力，并在活性成分和药物的质量控制和放行测试中发挥重要作用。基于他们持续生产巨噬细胞的关键技术，研究人员还打算为各种完全标准化的免疫细胞产品和基于细胞的免疫疗法开发新的制造工艺，从而开辟许多额外的应用。

大量的应用程序

设计免疫细胞的潜力是巨大的——举个例子，当它们检测到药物中的杂质时，它们可以被基因改造以发光，而这一点直到现在都很难识别。已经用于测试化妆品的人造皮肤组织可以富含免疫细胞，以更好地再现人体机体的反应。另一种可能的情况包括使用此类电池来测试空气质量。当人们呼吸时，他们的巨噬细胞和其他免疫细胞最先对空气中的污染物做出反应。此外，还有细胞可能具有的治疗作用：未来，经过特殊改造和人工生产的免疫细胞甚至可能用于治疗患者的疾病，例如癌症。

考虑到所有这些，制药公司和研究机构已经对该过程表现出浓厚兴趣并对设计免疫细胞充满热情也就不足为奇了。正如NicoLachmann高兴地证实的那样：“这种需求清楚地表明我们的技术具有巨大的实际开发潜力——我们目前正在评估这一点。”