• 韦德国际

    新聞
    專注創新性的3D細胞技術產品與服務
    新聞
    /
    /
    韦德国际生物:基於3D微載體技術的細胞規模化培養CDMO新模式

    韦德国际生物:基於3D微載體技術的細胞規模化培養CDMO新模式

    • 分類:新聞
    • 作者:韦德国际生物
    • 來源:韦德国际生物
    • 發佈時間:2022-08-23
    • 訪問量:876

    【概要描述】2022年8月,韦德国际生物的3D細胞智造與再生醫學中心—3D FloTrix®細胞CDMO平台正式揭牌,細胞治療領域CDMO服務平台又多一員。其CEO直言:「韦德国际不是來『卷』的……」個中緣由,他緩緩向寫意道來——

    韦德国际生物:基於3D微載體技術的細胞規模化培養CDMO新模式

    【概要描述】2022年8月,韦德国际生物的3D細胞智造與再生醫學中心—3D FloTrix®細胞CDMO平台正式揭牌,細胞治療領域CDMO服務平台又多一員。其CEO直言:「韦德国际不是來『卷』的……」個中緣由,他緩緩向寫意道來——

    • 分類:新聞
    • 作者:韦德国际生物
    • 來源:韦德国际生物
    • 發佈時間:2022-08-23
    • 訪問量:876
    詳情

    2022年8月,韦德国际生物的3D細胞智造與再生醫學中心—3D FloTrix®細胞CDMO平台正式揭牌,細胞治療領域CDMO服務平台又多一員。其CEO直言:「韦德国际不是來『卷』的……」個中緣由,他緩緩向寫意道來——

    韦德国际生物聯合創始人&CEO 劉偉博士

     

    【緣起】

    韦德国际生物的起源可以追溯到2010年。那一年,完成了美國哈弗醫學院和麻省理工大學博士後工作、回到國內任教的杜亞楠,遇到了博士剛入學的劉偉和鄢曉君,在成立課題時,他們想到了彼時正處於新波研發熱潮中的幹細胞,提出了「做個東西」讓幹細胞有個「巢」、安個「家」。一開始,他們做的是體內應用,即做一個細胞遞送系統,能讓細胞準確地輸送到治療部位。

    「當時就是這麼一個idea。」現已是韦德国际生物CEO的劉偉回憶起當年。研究的初衷只是想着在體外能把幹細胞養好,在體內能把幹細胞遞送好。為了達到這個目的,他們在杜教授的帶領下,利用生物材料、再生醫學等交叉學科的技術手段,完成了這個細胞「巢」——3D微載體,實現了體外的培養和體內的遞送,並在2014底到2015年初發表了一系列國際知名論文,獲得了學術界的高度認可,並首次提出了「幹細胞藥劑學」的概念。

    「當時大家很認可,未來細胞將會作為『藥物』上市。」雖然當時國內還未將其定義為「藥」,但國際上實則已經在按「藥」的方式和標準進行開發了。那麼作為「藥」,細胞就需要建立標準的生產製造及佐劑、遞送體系等等。

    他們將3D微載體與細胞在研「藥」結合形成3D微組織,發現在使用3D微組織後,僅需十分之一的細胞劑量就能達到原來純游離細胞數量的治療效果,且定點聚集及靶向作用明顯。

    有了這些積累,他們開始思考如何從實驗室走出來,進行轉化應用。

    但當時,國內還沒有幹細胞相關的法規,一個細胞結合生物材料的複雜產品,想要走藥物申報的路徑,極為困難,需要漫長的時間和長期的工作——「甚至10年以上。」劉偉坦言,「如此長期想要融資、轉化,挺難的!」

    那麼,短線能做什麼呢?

     

    【做高效、高質量的細胞培養】

    考慮到3D微載體能讓細胞在體內保持良好的活性,長時間發揮修復再生效果,那麼在體外是否也會提高細胞的培養效率呢?於是他們調整方向,將其作為一種細胞的培養介質、培養用耗材開始轉化應用的研究。

    以幹細胞為例,傳統的幹細胞培養依賴人工將幹細胞「種植」在培養皿或培養瓶上,一個T75培養瓶最多能培養400-600萬個幹細胞,一次治療通常需要若干個T75培養瓶的幹細胞。人工培養和傳統收穫方式導致細胞製備成本高、單批次產量低、批次間質量不穩定、工藝流程無法標準化等問題,限制了產業化應用。而3D微載體是三維立體的,遇水便可溶脹成數萬個球狀顆粒,顆粒表面上密密麻麻分佈着眾多孔隙,宛若蜂巢。幹細胞可以貼附於各個孔隙之中生長擴增,這些蜂巢狀顆粒大大增加了幹細胞生長的比表面積,幹細胞培養數量較傳統方式呈指數級提升。

    如果說傳統的二維平面培養是「手工作坊」的話,那麼3D微載體就是「現代工廠」了。它不僅大大提高了細胞擴增效率,還可以根據不同細胞的特點調節載體孔徑和硬度,實現針對不同種類細胞的定製化培養;為細胞提供接近體內的培養環境,實現仿生、高質量的細胞增殖。

    細胞培養出來後,到了收穫環節。傳統胰酶消化的收穫方式對細胞質量極易造成損傷,很難做到無損收穫——除非培養的細胞特別「皮實」、經摔打。因此這種方法更多地用於以非細胞為終產品的領域,例如疫苗和抗體所涉及的細胞生產等。

    而3D微載體開發時所針對的終產品就是細胞,那麼,安全無損收穫細胞就變得非常重要。3D微載體的另一個特點發揮了重要作用——可降解。憑着可降解的特性,在收穫細胞時,只需要藉助定製的「溫和」裂解液,就可以將支架材料進行降解,將細胞釋放出來,實現全部細胞的高效、溫和收穫,避免了傳統胰酶消化液對細胞的損傷。再通過常規簡單的清洗工作,確保終產品中不會殘留任何有害物質,符合細胞製劑終產品的質量標準與安全性要求。

     

    【工科心態,自己動手做有靈魂的設備】

    到此,一款高效優質的細胞培養耗材的開發似乎就完成了。

    然而,如果說3D微載體是細胞培養的載體,那麼承載這個載體的又是什麼呢?

    在實驗室時,許多操作可以手動進行,但產業化大規模培養細胞時就需要設備。

    「一開始韦德国际也是想着和設備企業合作的。」他們開始找尋合適的設備商,但找了一圈之後發現,由於3D微載體的創新性,細胞培養過程中有些特殊工藝,當時現有的設備都無法滿足,無論是硬件還是軟件都需要進行大量的改動。

    於是,這個來自清華大學工科專業的團隊,秉承着工科心態,決定自建設備研發團隊。

    「做設備要有靈魂。」劉偉強調,「靈魂就是工藝!」設備只是實現工藝流程及最終產品的承載物,只有針對特殊工藝進行開發設計的設備,才真正有靈魂。

    而深諳這些特殊工藝且擁有工科背景的他們,開發出一套自動化設備來滿足大規模細胞培養的生產需求,便顯得理所當然了。

    「韦德国际用了三年左右的時間,在2017年底左右,成功地將微載體產量從毫克級提升到了公斤級。」然而,這簡單的一句話背後,卻是數不清的探索與努力。本科就讀於清華大學化學工程系的杜亞楠帶領團隊更多地利用了化工的原理,逐級放大、控制過程,從每個螺絲釘、每條管路開始慢慢搭建了一套生產體系,達到了批量化生產的要求。

     

    適配於3D微載體的生物反應器,不需要複雜繁瑣的人工操作,只需將3D微載體與細胞懸液一起投放到反應器中,就可以實現細胞的高效大規模擴增培養;結合細胞收穫系統,可實現全封閉的細胞收穫、清洗、濃縮、分裝等。

    至此,一套以細胞培養耗材3D微載體為核心的整個閉環工藝就形成了。

     

    【走出實驗室,快步細胞「智造」】

    2018年8月,在清華大學技術轉移研究院的協助下,杜亞楠和團隊成員一起創建了北京韦德国际生物科技有限公司,至此科研成果正式走出實驗室,邁向產業。

      

    2017年底,當時的CFDA發佈了《細胞治療產品研究與評價技術指導原則(試行)》,在國內,細胞開始向「藥」發展,細胞藥物的研發熱度也不斷提高。可以預見未來,國內也會不斷有細胞藥物研發、上市、臨床應用。

    「提到藥物開發,大家可能更關注臨床的有效性、成藥性,然後再去想規模化生產的事情。」劉偉表示,這大概是大多數人認為的正常思維。然而,這種「正常思維」卻導致在許多中國創新藥物研發過程中,最後在規模化生產時上游的高附加值耗材、設備被國外壟斷了。

    那麼,打破細胞藥物領域的這種壟斷,就是韦德国际生物的「初心」了。

    就如「韦德国际」二字背後的含義——「華」即是「清華」的「華」,更是「中華」的「華」,而「龕」則取自「佛龕壁籠」,有着「四周環境」之意;其英文LOGO更是直接用了「Cyto(細胞)」「Niche(微環境)」二詞。

    帶着這樣的初心,韦德国际生物一年一台階地在細胞「智造」產業的道路上越跑越快。

    在2019年初拿到了天使輪投資後,韦德国际生物着手建起了GMP廠房。「我需要把3D微載體在GMP廠房中生產出來,然後進行資質申報。」對於這個當時看起來相當大膽的決策,劉偉如是道。

    2020年初,公司又完成了A輪融資,包括國際產業集團在內的品牌基金戰略投資為企業提供了資金與未來發展戰略上的幫助。這一年,韦德国际生物向CDE和FDA提交了3D微載體的藥用輔料資質申請。

      

    次年(2021年),韦德国际生物先是完成了A+輪融資,緊接着3D微載體拿到了CDE和FDA的相關資質,實現了產品的「中美雙報」。其中,3D微載體完成的FDA DMF藥用輔料資質備案(DMF:35481)是美國FDA官網公示的DMF備案列表中唯一一款微載體產品。

    2022年3月,韦德国际生物宣佈完成近3億元B輪融資;8月,韦德国际生物3D細胞智造與再生醫學中心—3D FloTrix®細胞CDMO平台正式揭牌成立。

     

    【CDMO服務助力降低細胞治療成本】

    其實在CDMO平台成立之前,韦德国际生物就已經陸續奠定了一些客戶基礎。

    對於韦德国际生物而言,他們不僅是為客戶提供一個新的技術,還需要為客戶使用這個新技術適配相關的設備體系和服務,形成一套整體解決方案。3D微載體是一種有別於傳統二維培養的新技術,「三維的工藝不是每個團隊都能做好的,這需要時間去摸索。」於是,為客戶提供更多的服務,乃至開展CDMO業務就水到渠成了。

    隨着細胞基因治療(CGT)的興起,目前國內也有不少CDMO企業轉向此賽道,他們往往是基於從前疫苗、抗體等領域的經驗。但這個轉型過程也面臨了至少四方面的挑戰——工藝、產能、人才和成本,這些挑戰是源自於細胞基因治療本身的行業共性問題。韦德国际生物3D FloTrix®細胞CDMO平台負責人孫彥洵博士講到。

    首先是工藝。細胞治療產品無論是免疫細胞還是幹細胞,生產過程涉及的環節非常多。養細胞看起來簡單,但如何能做到標準化,真正滿足細胞藥品質量要求則是個挑戰。傳統的二維細胞培養方式屬於多批次、勞動密集型的人工操作方式,很難保證細胞質量的均一性。

    其次是產能。現在從事細胞治療產品研發的企業多為科研型企業轉型,大多數企業和機構的細胞生產環境還難以滿足具有GMP資質的生產廠房標準,傳統二維細胞培養的產能或能滿足臨床I期、II期的需求,但到了III期大樣本量時往往就滿足不了了。但隨着管線從臨床試驗進入商業化生產,細胞產能的放大和GMP生產條件的要求超出絕大多數中小規模企業的承載能力。這時候他們就需要考慮是放大生產規模,還是進行工藝變更。

    第三是人才。細胞治療作為新興產業,目前大多數從業人員出身科研,要將思維轉向產業,需要一個過程,而且這個過程需要實踐經驗支持。細胞治療作為一個「活的」藥品,不能以傳統的藥品質量管控的方式進行監管。因此,細胞治療產品的人才既要有細胞工藝開發經驗,又要對監管政策有深入的理解,還要對藥品開發市場需求有明確的認知。這樣的複合型人才是目前人才市場的稀缺資源。

    最後是成本。工藝、產能和人才的挑戰造成了細胞治療產品成本的居高不下,最終導致產品市場價格高昂,限制了細胞治療產品的應用和推廣。目前,用於血液腫瘤疾病的免疫細胞治療產品,因涉及生死攸關的情形,患者或能接受其高價。當細胞治療的適應症範圍越來越廣泛之後,特別是應用於一些非致命情況時,高價就不可持續了。只有降低細胞的生產成本,從而降低細胞治療產品的成本,讓更多患者用得起,細胞治療才能真正有市場。

    韦德国际生物的3D微載體和其系列設備正好可以滿足這些需求。百億級的細胞,傳統二維細胞培養方式可能需要大量的人手、幾個月的培養時間。而韦德国际的三維培養體系則只需要2個人操作、10天左右就能完成。傳統細胞製備方式涉及的人員多、操作複雜、空間耗能大、批次間質量不均一等問題都能得以解決。「韦德国际基於自身的核心技術與設備提供CDMO服務,幫助客戶解決細胞製造的各種挑戰,滿足市場降本增效的需求,從而使細胞治療產品能被真正用起來,不再是少數人的福利。」

    通過一年左右的時間,3D FloTrix®細胞規模化生產工藝整體解決方案得到了產業界的認可,韦德国际生物也陸續與貝來生物、拓弘康恆等細胞治療領域的優質企業達成了戰略合作。這些客戶對3D FloTrix®細胞規模化生產工藝經歷了「從小試驗證、逐級放大工藝,到質量驗證、變更工藝」的過程。以拓弘康恆為例,經過多次生產驗證,韦德国际生物助其實現了單批次短時間內100億細胞的生產及質量全檢,產品符合現有的質量標準,與此同時生產成本降低40%,人工成本降低75%,時間成本降低50%。

     

    【關於未來......】

    至於未來,韦德国际生物將繼續拓展3D微載體等技術的應用方向,除了免疫細胞、幹細胞、外泌體、細胞因子等細胞藥物及其衍生品外,還可以拓展至疫苗、抗體、溶瘤病毒、基因編輯等病毒、蛋白上游工藝,再生醫療產品及類器官,甚至是細胞培養肉……

    「將這個技術用在疫苗領域,可謂是『降維打擊』。」劉偉表示,將一個可以用於培養貼壁細胞的載體,用於普通的病毒擴增是完全沒有問題的,而且效率更高。

    此外,韦德国际生物還計劃着建立「南區研發及生產基地」。目前韦德国际生物的總部在北京,生產在天津,考慮到國內藥物創新研發更多地集中在華東及華南地區,為了接近更多的客戶群體,把產品概念、工藝和服務帶給更多的客戶,他計劃着在華東地區建立「南區研發與生產基地」。

    正如他一再強調,韦德国际生物做CDMO不是為了到這個領域一起「卷」起來。在他的規劃里,韦德国际生物真正要做的是推廣細胞規模化培養新技術的產業化,區別於傳統藥物研發企業轉型或擴張涉及CDMO業務不同,韦德国际生物的CDMO業務主要是基於3D FloTrix®細胞技術平台體系而打造的,從核心原研技術產品出發,賦能整個CGT領域,同時提供中國原創新產品的技術研發和工藝開發的服務,則是韦德国际生物進軍CDMO業務的核心競爭力。他甚至提出願意與更多的藥物研發企業、現有CDMO企業共同打造戰略合作聯盟,一起推動技術的發展。

    「韦德国际還有更多的『長效機制』,哪怕不做『M(manufacture)』,3D微載體等耗材還是有長久的需求與市場的。」他笑着表示。

     



    【關於韦德国际生物

    北京韦德国际生物科技有限公司由清華大學醫學院杜亞楠教授科研團隊領銜創建,清華大學參股共建。核心技術源於清華大學的科技成果轉化。公司專注於打造原創3D細胞「智造」平台,提供基於3D微載體的細胞規模化定製化擴增工藝整體解決方案。

    韦德国际生物核心產品3D TableTrix®微載體,是自主創新型、首款可用於細胞藥物開發的藥用輔料級微載體。已通過中檢院等相關權威機構的檢驗報告,並獲得2項國家藥監局藥用輔料資質(CDE審批登記號:F20210000003、F20200000496)。同時,產品獲得美國FDA DMF藥用輔料資質(DMF:35481)。

    韦德国际生物的產品與服務,可廣泛應用於基因與細胞治療、細胞外囊泡、疫苗及蛋白產品等生產的上游工藝開發。同時,在再生醫學、類器官與食品科技(細胞培養肉等)領域也具有廣泛應用前景。

    公司擁有5000平米的研發與轉化平台,其中包括4000平米的GMP生產平台,1000餘平的以3D細胞智造及微組織再生醫學治療產品為核心的CDMO服務平台;新建1200L微載體生產線。相關技術已獲得100餘項專利成果,30餘篇國際期刊報道。核心技術項目已獲得多項國家級立項支持與應用。

     

    關鍵詞:

    掃二維碼用手機看

    推薦新聞

    版權所有: 北京韦德国际生物科技有限公司   京ICP備18061910號    京公網安備 11010802037749號

    聯繫韦德国际

    官方公眾號

    官方公眾號

    版權所有: 北京韦德国际生物科技有限公司
    京ICP備18061910號

    京公網安備 11010802037749號