La respuesta breve es sí. La respuesta correcta es con gran dificultad. La respuesta oficial que le vamos a dar es que depende de qué es exactamente lo que necesita.
El concepto de terapias celulares se remonta al siglo XIX. La médula ósea es un procedimiento bastante rutinario que los oncólogos han estado usando durante varias décadas para tratar la leucemia. En 2012, las terapias celulares eran un mercado de $ 1 mil millones de dólares y actualmente hay alrededor de 60 productos aprobados.
Para cualquier procesamiento de células humanas, la FDA ha escrito varios documentos de posición sobre este tema y sugiero ver cómo funciona el proceso de aprobación para terapias celulares. ¿Es diferente al proceso de los medicamentos de moléculas pequeñas? para mayor discusión sobre cómo se ven los desafíos de seguridad de producir células con fines regenerativos.
Como es evidente por los ensayos clínicos actuales y el uso propuesto de terapias celulares para una gran variedad de aplicaciones, la eficacia de la estrategia no es una preocupación importante, es la seguridad. Existen diferencias notables en cómo se considera la seguridad si las células provienen del paciente o provienen de otra persona, ya que cualquiera de estos pasos de procesamiento tiene el potencial de introducir nuevos riesgos, particularmente virus y antígenos humanos que podrían desencadenar una respuesta inmune.
Por otro lado, esta fue probablemente una gran parte del proceso de revisión del ensayo clínico de Juno Therapeutics. Me imagino que la preocupación de la FDA # 1 era si el paciente murió o no como parte del bioproceso de la creación del medicamento. Si se determinó que la muerte del paciente fue causada por un factor no relacionado con el medicamento, entonces el ensayo podría reanudarse rápidamente. En el caso de la primera suspensión clínica, se determinó que en realidad era el fármaco suplementario el que causaba la muerte y no la terapia celular. Si bien muchas personas afirmaron que la FDA se apresuró en la revisión, parece que Juno realizó una investigación muy limpia y exhaustiva, lo que en realidad probablemente significó que hicieron todo de manera adecuada. Simplemente no podían controlar completamente la ciencia.
Como lo menciona Paul Lucas, la mayor preocupación es garantizar que el bioproceso no provoque que las células se alejen demasiado de las especificaciones de lanzamiento. Además de los riesgos virales, la principal preocupación es la diferenciación inesperada de las células no saludables. Al usar el lenguaje CMC, los principales atributos críticos de calidad (CQA) generalmente son identidad, potencia y pureza.
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La identidad sin duda se relacionaría con la estabilidad genética. De hecho, no considero que el límite de Hayflick sea una gran preocupación. Una división de 10 generaciones daría como resultado una amplificación de 2 ^ 10 = 1024 de las células. Para poner esto en una perspectiva significativa, se puede esperar que un vial de células de 1 ml se expanda a 1 L de células dentro de una cantidad de tiempo y control bastante razonable. En su mayor parte, las terapias celulares no necesitarán mucha más intensificación del proceso que esa y la mayoría de los cálculos parecen indicar que necesitan alrededor de 1 a 10 mil millones de células por paciente. Por lo tanto, la mayoría de las compañías de terapia celular están escalando aproximadamente a la escala de 1-2 L con una densidad celular de 1-10E6 células / mL.
Sin embargo, las condiciones que influyen en el proceso son bastante desconocidas, pero bastante fáciles de estudiar. Los parámetros como la temperatura, los niveles de oxígeno y las tasas de agitación pueden tener un gran impacto en las células humanas que son particularmente sensibles al cizallamiento. Los medios utilizados también tendrán un gran impacto en influir en la diferenciación y el metabolismo de estas células.
La verdadera pregunta es cómo proporcionar suficiente soporte estructural para las celdas para que puedan manejar la tensión de corte requerida para proporcionar suficiente. Las dos estrategias dominantes de ampliación utilizan microportadores o encapsulación.
Las células encapsuladas atrapan las células dentro de una membrana y permiten la difusión pasiva de nutrientes y oxígeno a las células.
Las microportadoras crean una superficie con diseño donde las celdas pueden adherirse para maximizar la relación superficie / volumen. A medida que las células se presentan en la superficie, tienen acceso directo a los nutrientes.
Para volver a algunos de los detalles de la pregunta, ¿usaríamos esto para escalar una celda universal para cualquier paciente como ADAM en Bioshock? Probablemente no. Las cuestiones inmunológicas de la introducción de una célula extraña a un paciente son simplemente demasiado altas y las pruebas necesarias para garantizar que las células son seguras son demasiado poco prácticas. Es mucho mejor enfocarse en tomar células directamente de un paciente y enfocarse en el tiempo de liberación.
Esto es en realidad lo que Dendreon hizo con Provenge. El tiempo desde la aféresis hasta la infusión fue de solo 4 días. Con las estrategias de ampliación propuestas que describí anteriormente, lograr 10 generaciones de crecimiento utilizando un tiempo de duplicación de células madre de 24 horas solo toma alrededor de 10 días. 10 días es bastante corto teniendo en cuenta el tiempo total que lleva encontrar un donante de médula ósea y obtener la secuenciación de un genoma completo.
Volviendo a la respuesta? Sí, podemos cultivar células humanas en un biorreactor. Estos bioprocesos se utilizan actualmente para cultivar células humanas para inyección directa en pacientes. Sin embargo, no tenemos la capacidad de cultivar células de una persona e inyectarlas sin objetivo en otra persona. Tampoco queremos particularmente tampoco.
