提升慢病毒载体的生产制造工艺,「深研生物」为细胞治疗和基因治疗“降本增效”

王艺瑾2021-07-22
解决慢病毒载体(LVV)难以大规模生产的世界性难题。

作为代表性的免疫疗法,细胞治疗和基因治疗在遗传性疾病和恶性肿瘤的临床研究中,显示出巨大的应用潜力,被认为是治疗癌症、预防癌症复发的更安全有效的治疗方法。但时至今日,细胞治疗药物的生产制备仍然非常依赖人工,生产过程和工艺复杂多变、价格高昂。

香港科技大学毕业的马墨(自动化硕士)和薛博夫(生物学博士)看到了这个痛点,在2014年成立深圳市深研生物科技有限公司(以下简称“深研生物”),通过计算机、电子、自动化、材料、化工等多学科与生命科学的交叉融合,研发细胞治疗和基因治疗领域中的关键技术和工艺,推出三个产品:全封闭自动化细胞处理系统、EuLV®基于稳定细胞系的慢病毒载体生产系统、EuBioX 全自动细胞筛选系统,主要客户是做细胞治疗和基因治疗的药企,目前处于测试试用阶段。

“在生物实验中,一个生物学博士可能有80%的时间都用来‘移液’,即把不同的液体移到不同的地方,只有20%的时间用来思考实验设计。我们希望能用机器人和自动化设备去帮助科研人员完成‘移液’这种重复性工作。”深研生物联合创始人马墨告诉36氪,如果能实现细胞治疗产品的全封闭自动化生产,不仅可以降低污染与交叉污染的风险,还可以提高细胞产品的生产效率,增加产品临床和商业生产的成功率,同时降低GMP生产车间建设和运行的成本,从而降低细胞制备的成本。

根据深研生物的介绍,他们自主研发的全封闭自动化细胞处理系统CellSep PRO,能配合不同的细胞处理工艺程序和一次性的无菌管路,实现PBMC分离、细胞浓缩洗涤、慢病毒离心转导、细胞分装等细胞生产工艺。

除了CellSep PRO,深研生物现在主推EuLV®基于稳定细胞系的慢病毒载体生产系统,瞄准国际客户,正在与国际客户洽谈。马墨表示,慢病毒载体(LVV)是使用第二广泛的载体,在体外基因治疗中是使用第一广泛的载体。2020年,LVV的全球市场规模达到3.68亿美元,复合年均增长率达22%,预计到2027年,市场规模可达十亿美元级别。

虽然前景可观,但LVV还面临难以大规模生产的世界性难题。马墨提到,临床级别的慢病毒载体基本上都是通过瞬时转染293T细胞的方法生产,这种方法工艺复杂、产量较低、质量不稳定、工艺难以放大、综合成本较高,“占据细胞治疗生产成本的20%-30%,占据基因治疗生产成本的50%以上”。

为了解决这个问题,深研生物深度优化了基因编辑、分子开关等分子生物学技术,设计并实现了独有的高通量细胞自动化筛选工作站,并结合大数据分析、生物信息学等技术,研发出基于稳定细胞系的EuLV慢病毒载体生产系统。

深研生物称,该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(CDM)中生产慢病毒载体,不再需要进行质粒转染,最终可以把慢病毒载体的现有生产效率提高100倍,把生产成本降低80%以上,并提高慢病毒载体的质量、增强稳定性、减少批间差。

 “不是没有人知道这个技术,是没有人能做出来,”马墨提到,有60%以上的药企客户都尝试过自己开发类似的慢病毒载体生产系统,但过去20年来一直没有真正的突破。在全球范围内,只有5家外国公司在探索与深研生物类似的慢病毒载体生产系统。与同行相比,深研生物的EuLV系统病毒原液表达量最高(达8E8TU/ml),上下游工艺成熟度最高,有较高的技术壁垒

根据弗若斯特沙利文报告测算,2021年至2023年,中国免疫治疗产品市场规模将由13亿增至102亿人民币,年复合增长率高达181.5%,随着更多细胞免疫治疗产品获批,预计2030年免疫治疗产品规模将达584亿人民币,2023年至2030年的复合年增长率为28.3%。终端产品的增长,会带动对上游慢病毒载体服务及自动化生产方案的需求。

虽然前景可观,但在深研生物成立时的2014年,大多数人还不知道“细胞治疗”是怎么一回事儿,加上“魏则西事件”引起很多人对肿瘤免疫疗法的质疑,导致深研生物在市场推广方面遇到不少困境。目前,深研生物正在推广慢病毒生产系统,并销售细胞制备的自动化装备。

目前,深研生物已完成A轮融资。根据公开数据,除了马墨和薛博夫两位联合创始人以外,该公司股东包括大疆创新、源创力清源基金、小明投资、某国际知名产业投资方等。

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