VÝROBA LÉČIV
V ČESKU BYL VYVINUT SPECIÁLNÍ IZOLÁTOR PRO PŘÍPRAVU LÉČIVÝCH PŘÍPRAVKŮ PRO MODERNÍ TERAPIE
V letošním roce se podařilo společnosti BLOCK Technology ze Vsetína dokončit nový, pro Česko zcela ojedinělý projekt „Izolátor s inkubátorem“ na jehož vývoj získala firma v roce 2021 grant. Tento projekt byl financován se státní podporou Technologické agentury ČR a Ministerstva prů- myslu a obchodu ČR v rámci Programu TREND. Cílem řešeného projektu bylo sestavit proto- typ systému pro přípravu léčivých přípravků moderní terapie, konkrétně expandované buňky, který umožňuje výrobu genově modi- fikovaných lidských buněk. Zmíněné léčebné přípravky na této bázi jsou často jedinou nadějí na uzdravení pro vážně nemocné pacienty. Tyto buňky se musí zpracovávat v izolova- ném systému a expandovat v inkubátorech. Účelem izolace je ochrana pacienta a současně ochrana životního prostředí před GMO třídy 1 a 2 (Geneticky Modifikovaný Organismus třídy 1 a 2). Vzhledem k tomu, že se jedná o individuální přípravu biologického materiálu, musí být příprava léčebného přípravku pro každého pacienta prováděna individuálně se zabráněním křížové kontaminace vzorků jed- notlivých pacientů. V rámci projektu bylo úspěšně vyvinuto nové samostatné pracoviště pro přípravu léčivých přípravků moderní terapie, umožňující výrobu genově modifikovaných lidských buněk. Toto zařízení se skládá ze tří hlavních spolupracu- jících podsystémů – izolátorového pracoviště, inkubátoru a dekontaminačního systému. Celý tento komplex byl několikrát otestován jak z hlediska funkčnosti, tak z hlediska obsluž- nosti a použitelnosti. A nyní jej společnost BLOCK Technology uvedla do výroby a na celosvětový trh. Hlavním a spojujícím článkem celého pro- jektu je vývojový konstruktér Ing. Jaroslav Krutil, Ph.D. z BLOCK Technology, který se s námi podělil o zajímavé informace z průběhu celého vývoje: Profesionální spolupráce odborníků se vždy vyplatí Na vývoji nového výrobku jsme spolupracovali s Mikrobiologickým ústavem Akademie Věd ČR, který se podílel na prvotních studiích a rešerších. V jejich odborných laboratořích probíhal především výzkum a testování zamě- řené na mechanismus působení dekontami- načního média na DNA a RNA buňky. Úzká spolupráce mezi námi byla nastavena již na samotném začátku projektu. Realizace projektu začala na jaře roku 2021 a trvala 3 roky, tedy do jara roku 2024. Projekt byl rozdělen na několik etap. V první fázi vývoje jsme se zaměřili na teoretickou problematiku. Byla zpracována re- šerše o stavu poznání současné praxe při práci s GMO (Geneticky Modifikované Organismy)
a dále byly studovány provozní stavy a základní funkce inkubátorové techniky. Studie se také zabývala oblastí dekontaminace inkubátorů a izolátorů, pomocí aplikace chemického čini- dla spolu s peroxidem vodíku a působení těchto činidel na DNA z pohledu zabránění křížové kontaminace v modelovém systému. Výstupem rešerše bylo upřesnění zadávaných podmínek a pracovních parametrů inkubátoru pro nově vznikající zařízení. Tato vzniklá re- šerše přinesla primární informace o možnosti modulárního zabudování inkubátoru nebo popřípadě několika inkubátorů do izolátoru, přičemž každý z nich bude zachovávat všechny své specifické veličiny (teplotní homogenita, úroveň koncentrace CO 2 atd.).
diska jednak mechanického napojení a dále i s ohledem na funkčnost navrženého softwaro- vého systému vzájemné komunikace. Během závěrečné etapy pokračoval tým na vývoji kompletní sestavy zařízení a docházelo k ověření jednotlivých funkcí izolátorového zařízení, kdy se testovala stabilita a spolehlivost systému. VHP dekontaminace a UV záření jsou nezbytné pro likvidaci GMO materiálu Před prací s novými GMO (Geneticky Mo- difikovaný Organismus) musí být pracoviště sterilní a musí bránit křížové kontaminaci zpracovávaných vzorků. V minulosti byl fir- mou BLOCK Technology vyvinut náš vlastní dekontaminační cyklus založený na parách pe- roxidu vodíku, který běžně ve svých zařízeních využíváme. Ovšem pokud je potřeba úspěšně dekontaminovat zařízení, které pracuje s DNA nebo RNA buňkami, bylo potřeba provést podrobnou studii a výzkum, který celý dekon- taminační proces zoptimalizuje. Při vývoji a optimalizaci dekontaminačního cyklu pro potřeby likvidace GMO materiálu byly základem poznatky Mikrobiologického ústavu AV ČR. Kde stěžejní bylo zejména ověření viability extrahované reziduální DNA po dekontaminaci VPHP (Vapour Phase Hydrogen Peroxide). Zásadní pro vývoj cyklu bylo stanovení času dekontaminace, hladiny koncentrace, teploty a vlhkosti a synergické působení VHP dekontaminace s UV zářením, tak aby bylo dosaženo úspěšné a nejrychlejší likvidace GMO materiálu a nedošlo tedy ke kontaminaci čistých prostorů a personálu nakládajícího s takovými látkami. Vývoj nového produktu znamená vyřešit řadu dílčích úkolů Při tomto projektu se řešila celá spousta dílčích mini projektů. Velkou výzvou bylo například vy- řešit homogenní rozložení teploty uvnitř inku- bátoru bez využití ventilátoru, který způsobuje vibrace a brání snadné čistitelnosti celé komory. Tato teplotní homogenita byla zajištěna za pomoci jemného gravitačního proudění, které vzniklo vhodně zvoleným vyhříváním komory. Náš vývojový tým se také potýkal s problé- mem vznikající kondenzace vodních par na čelních dvířkách inkubátoru. To bylo vyřešeno za pomoci patentované technologie lepených dvířek, která umožnuje souvislé vyhřívání a brání vzniku tepelných mostů, které tuto nežádoucí kondenzaci způsobují. Jako další příklad můžeme uvést naše vlastní řešení těsnění mezi kabinou izolátoru a inkubátoru, které musí být hermeticky těsné. Při návrhu systému hermetického těsnění se vycházelo z myšlenky, že tzv. statické těsnění, které je v současnosti hojně využívané, je pro
Před tvorbou prototypu je nutné vyspecifikovat řadu parametrů
Z takto získaných teoretických poznatků a pracovních podmínek, při kterých tato zařízení pracují, mohlo dojít k vytvoření kon- strukčního a ideového zadání. Myšlenka byla vytvořit zařízení, které se skládá ze tří hlavních spolupracujících podsystémů – izolátorového pracoviště, inkubátoru a dekontaminačního systému. Byly tedy započaty projekční práce na mechanických částech inkubátoru a izolátoru. Náš tým vyspecifikoval konstrukční požadavky na inkubátor, dále základní uspořádání, ergo- nomii a fyzické rozměry. Současně s tím byly navrženy elektrické a řídicí komponenty a byla navržena vizualizace provozních a havarijních stavů. To vedlo k prvotní tvorbě architektury ří- dicího software. Z těchto elementárních úkonů bylo vytvořeno prvotní laboratorní pracoviště (základ budoucího inkubátoru), na kterém se prováděly základní modelové experimenty pro Sestavení prvotního laboratorního pracoviště, které sloužilo pro optimalizaci budoucího pro- totypu, bylo nezbytně důležitým krokem. Zaří- zení sloužilo k optimalizaci řídicího software při vývoji vyhřívacího elementu inkubátoru a k optimalizaci řídicího software při vývoji tlakové stabilizace, tak aby bylo dosaženo požadované hladiny podtlaku. Také byl otestován a zprovozněn systém vstřikování CO 2 plynu se systémem měření základních veličin. Tyto experimenty a vývo- jové práce byly jedny z časově nejnáročnějších, protože se při nich neustále optimalizovalo a upravovalo celé zařízení do stávající podoby. Po ověření správné funkčnosti řízení teploty a dalších zmíněných podsystémů bylo pokračo- váno s vývojem systému polic a misek na odpar vody pro případné zvýšení relativní vlhkosti. Další oblastí vývoje bylo vzájemné propojení inkubátoru a izolátorového pracoviště z hle- potřeby dalšího vývoje a výzkumu. Optimalizace zařízení je časově velice náročná
20
CHEMAGAZÍN • 5 / XXXIV (2024)
Made with FlippingBook - professional solution for displaying marketing and sales documents online