211service.com
Denne Lab-in-a-Box kan gjøre genterapi mindre elitistisk
Jennifer Adair gjennomførte sitt første genterapieksperiment for flere år siden. En kreftbehandling, det innebar å samle blod fra en pasient, og deretter legge til disse cellene en ny DNA-streng – et gen – som ville beskytte dem mot en kraftig kjemoterapi. De endrede cellene ble deretter reinfundert i blodårene.
Studien, som involverte 11 pasienter, viste seg å være ganske vellykket. Men Adair, som driver et genterapilaboratorium ved Fred Hutchinson Cancer Research Center i Seattle, sier at det tok tre søvnløse forskere rundt 96 timer bare å behandle en enkelt persons celler i et rent rom på flere millioner dollar. Jeg sa: 'Wow, vi trenger virkelig å forenkle dette,' husker Adair.
Genterapi beveger seg raskt fra eksperiment til medisinsk virkelighet. Men med potensielle behandlinger for kreft og sjeldne sykdommer som nå viser lovende, er forskerne bekymret for at teknologien er så kompleks at pasientene ikke vil dra så raskt som de burde på grunn av mangel på utdannede teknikere og egnede fasiliteter. For de mest vellykkede genterapiene, de som krever modifisering av blodceller utenfor kroppen, tilbys prosedyrene kun av et dusin eller så forskningssentre, alle i større byer som New York, Seattle, Milano og Paris.
Flaskehalser og etiske dilemmaer oppstår allerede når noen pasienter som har råd til det, kjøper flybilletter og reiser over hele kloden for å finne kurer, mens det store flertallet av mennesker ikke har mulighet til å få tilgang til disse behandlingene.
Bare forrige uke beskrev franske forskere som jobber med det amerikanske bioteknologiselskapet BlueBird Bio hvordan de erstattet genet som forårsaker sigdcellesykdom hos en gutt på et sykehus i Paris. Det var nok en teknisk suksess. Men ingen spurte hvordan det ville nå de som trenger det. De fleste tilfeller av sigdcellesykdom - omtrent 57 prosent av de 300 000 nye tilfellene hvert år - er i Nigeria, Den demokratiske republikken Kongo eller India.
I oktober demonstrerte Adair en ny teknologi hun mener kan demokratisere tilgangen til genterapi. Ved å tilpasse en cellebehandlingsenhet solgt av den tyske instrumentprodusenten Miltenyi, automatiserte hun for det meste prosessen med å forberede blodceller med en genterapi for HIV som senteret hennes også tester. Celler som dryppet i den ene enden kom ut den andre 30 timer senere med lite behov for tilsyn. Hun la til og med hjul. Adair kaller mobillaben genterapi i en boks.
Adair mener en nøkkeloppgave for det mobile genterapilaboratoriet er å utvide eksperimentelle studier til utviklingsland, inkludert Afrika, der de fleste HIV-tilfellene er. Vi ville vise at vi kunne gjøre prøveversjonen mobil, fordi vi tuller oss selv med at behandling av noen i Seattle kommer til å ha samme risiko og utfall som i Sør-Afrika, sier hun.
Kreftbehandling
En ny form for kreftterapi, kjent som CAR-T, bidrar til å øke interessen for bærbare genterapienheter, som omprogrammerer DNAet til immunsystemets vaktposter kalt T-celler, slik at de angriper svulster. En voksende pakke med bioteknologiselskaper har samlet inn milliarder av dollar for å teste disse behandlingene, som også krever å ta en persons blod og utføre gentilsetningen i et spesialisert anlegg.
En av de første CAR-T-behandlingene som nådde markedet vil trolig komme fra Novartis. Den sveitsiske legemiddelgiganten fullførte i fjor en global test av barn med leukemi der 82 prosent av barna så svulstene deres fordampe, og mange holdt seg kreftfrie.
Novartis vil søke om tillatelse til å selge behandlingen i år, men selskapet er ikke så fornøyd med hvordan behandlingen er laget. For sin studie sier Novartis at de lufttransporterte pasienters celler frem og tilbake til en enkelt cellebehandlingsfabrikk den eier i Morris Plains, New Jersey, ved hjelp av Cryoport, et selskap som spesialiserer seg på frakt av frosne celler. Det er logistisk komplekst, arbeidskrevende, dyrt og potensielt uforutsigbart, siden ingen to personers celler er like. Dessuten er Novartis ikke sikker på hvor mange pasienter den faktisk vil være i stand til å behandle.
Vi er begrenset i antall pasienter vi kan behandle gitt den tungvinte forsyningskjeden vi har, sier Philip Gotwals, sjef for eksplorativ immun-onkologi ved Novartis. Hvis vi ikke gjør noe for å automatisere prosessen, må du [bygge flere] disse store fabrikkene, og jeg vet ikke om industrien ville gjort det.
Mindre elite
Miltenyi, den tyske enhetsprodusenten, sier at instrumentet deres, kalt Prodigy, allerede i stor grad kan automatisere CAR-T-produksjon, og at det nå testes av noen få selskaper. Instrumentet, som veier omtrent 150 pund, ser litt ut som en maskin fra Willy Wonkas fabrikk, med lyse pastellkarmer, pent plasserte skiver og vendinger av engangsrør som dekker overflaten. I stedet for varm sjokolade, beveger pasientens celler seg gjennom rørene, blandes med kjemikalier som stimulerer dem, og til slutt en mengde DNA-bærende virus som brukes til å endre deres genetiske kode.
Instrumentet koster rundt 150 000 dollar, og et sett med forsyninger for å behandle en pasients celler koster ytterligere 12 000 dollar. Katharina Winnemöller, markedssjef basert i Tyskland, sier at leger i London vil bruke boksen til å behandle kreftpasienter med CAR-T-celler i løpet av de kommende månedene. Vi ønsker å gjøre celleterapi mindre elite enn det er akkurat nå. Jeg tror ikke alle distriktssykehus vil kunne gjøre det, men det trenger ikke bare være for folk som kan betale 500 000 dollar, sier Winnemöller, og nevner en potensiell pris for denne typen kreftbehandling. Jeg tror prisen må ned.
Novartis Gotwals sier at Miltenyis gadget bare er en av flere enheter under utvikling. I fjor sommer, etter å ha spådd at CAR-T-kreftbehandlinger kunne generere 10 milliarder dollar i salg innen 2021, kjøpte General Electric et selskap kalt Biosafe som spesialiserer seg på cellehåndtering. Forskningsorganisasjonen Draper jobber med mikrofluidikkenheter for å forberede CAR-T-behandlinger, og en California-oppstart, Berkeley Lights, har nye måter å sortere gjennom blodceller til null på akkurat de riktige.
Gotwals forventer at genterapi i en boks til å begynne med vil være nyttig for selskaper som ønsker å utvide produksjonen, eller for akademiske sentre som ønsker å begynne å tilby det. Til slutt kan det hende at når en person blir diagnostisert med kreft eller født med sigdcellesykdom, går leger i Lagos, Mumbai eller Seattle ganske enkelt på nettet og bestiller det riktige genterapisettet. Ønsket er å ha en enhet ved sengen. Du ville bare koblet pasienten til og gitt dem det som er fornuftig, sier Gotwals.