用于对细胞培养物中的免疫细胞或原初细胞进行生物处理的方法与流程

本发明涉及一种用于对细胞培养物中的细胞进行生物处理（bioprocess）的方法，其中所述细胞培养物存在于细胞容器中。所述方法包括以自动化方式对所述细胞进行一种或多种单元操作，以及在所述细胞容器中扩增所述细胞，其中扩增在进行所述一种或多种单元操作之前和/或之后进行。本发明还涉及一种用于对细胞培养物中的细胞进行生物处理的生物反应器模块。本发明还涉及一种用于对细胞培养物中的细胞进行生物处理的生物处理系统（bioprocessing system）。本发明还涉及所述生物反应器模块和所述生物处理系统的用途。

背景技术：

1、术语“生物处理”目前表示生物技术过程，此处表示涉及使用免疫细胞培养物或原初细胞培养物的生物技术过程。可对每种细胞培养物进行一个或多个处理步骤。因此，在此意义上，生物处理可以是指涉及对细胞培养物进行最终将产生最终产品的一系列处理步骤的制造过程。

2、此处，生物处理属于细胞和基因疗法领域，例如用于制造经修饰以表达嵌合抗原受体（car）的自体t细胞。这些细胞可用于治疗各种类型的癌症，包括不同类型的白血病（血液癌症）。其它基于原初细胞，特别是干细胞及其衍生物的细胞疗法也受到关注。

3、目前尚不完全清楚哪些因素对细胞和基因疗法细胞制造自动化的成功产生显著贡献。需要设计一种具有极高容错性的生物处理系统，目标是始终保护细胞，同时实现高度自动化，以降低人工劳动成本和人为错误。还需要设计一种具有高度灵活性的生物处理系统，同时对组件和工作流程进行规划，使得自动化不会被复杂的机制、复杂的部件等阻碍。同时，由于自动化生物处理系统的成功来源未知，因此仍有许多问题有待解决。例如，错误类型的生物反应器可能只对新兴工艺的一部分可行，这可能导致生物处理系统失败，或需要许多单独的解决方案。

4、在细胞和基因疗法领域中同种异体或自体生产经基因修饰免疫细胞的生物处理中，生物处理符合监管要求也很重要，并且生物处理通常受到高度监管，需要获得监管机构批准。

5、一个需要改善的具体问题是提供具有高度灵活性和低复杂性的方法和装置，以减少细胞培养物在细胞容器之间的转移次数，在一个细胞容器中进行更多单元操作，从而在降低污染和错误的可能性的同时加快总体过程。此外，还需要高度灵活性，因为许多因素可能影响制造过程的成功，其中每个单独因素的贡献仍在讨论中。正在研究的因素包括营养物均匀分布的要求、搅动细胞的要求、细胞的代谢状态、细胞在细胞容器内的分布以及细胞培养物的表面积。

6、一些已知的方法和细胞容器（例如，miltenyi prodigy®）是离心腔，因此提供了较高的实用性，但对于给定的灵活性，也带来高复杂性和高成本。此外，在这些腔内处理的培养物体积的数量级通常有限。其它已知的细胞容器（例如g-rex®）主要以人工方式使用，特定地用于某些细胞培养物体积，并且缺乏高度自动化所需的特征。

7、本发明的一个目的是提供一种以简化且高效的方式进行不同的单元操作以及细胞扩增的方法。另一个目的是提供以更大灵活性和更低复杂性使用的细胞容器和环境。

技术实现思路

1、本发明解决上述这些目的。具体地，本发明提供一种用于对细胞培养物中的细胞进行生物处理的方法，其中所述细胞培养物存在于细胞容器中。所述方法包括以自动化方式对细胞进行一种或多种单元操作。每种这样的单元操作包括：

2、i. 向细胞容器中添加液体组合物；

3、ii. 将细胞在细胞容器中与添加的液体组合物一起孵育；以及

4、iii. 通过至少一个过滤器从细胞容器中除去液体，从而除去至少一部分添加的液体组合物。

5、所述方法还包括在细胞容器中扩增细胞，其中扩增在进行一种或多种单元操作之前和/或之后进行。

6、所提供的方法通过应用使得能够以自动化方式对细胞进行一种或多种单元操作（例如，激活、转染、转导）的细胞容器，有利地简化对细胞培养物中的细胞进行生物处理。这是通过以下实现的：通过至少一个过滤器从细胞容器中除去液体，由此可除去部分添加的液体组合物。细胞容器可包含至少一个过滤器和/或与至少一个过滤器流体连接。过滤器实现对流体的灵活除去，从而实现与细胞的分离，而基本上不会对敏感细胞产生负面影响，例如通过流体转移和/或离心。通过使用这种特定设置，单元操作也以自动化方式进行，例如通过使用主动元件例如泵来向容器中添加液体，以在具有所添加的液体的容器中孵育细胞，以及通过至少一个过滤器从细胞容器中除去液体，从而除去至少部分所添加的液体。同时，细胞容器适合于扩增细胞，因此可有利地在同一细胞容器中进行单元操作和细胞扩增。与本领域的常规方法相比，这显著简化了例如细胞疗法制造等过程，因为繁琐的人工过程以自动化方式进行。因此，避免了处理错误，从而改善可重复性并降低了污染风险。此外，通过能够在同一细胞容器内进行多种单元操作和扩增，可严格控制施加于细胞的条件。此外，避免了转移步骤，使得总体上，细胞受到较少的负面影响，并且细胞损失减少。本文公开的实施例突出了这些积极的影响。

7、根据本发明的第一方面，提供一种用于对细胞培养物中的细胞进行生物处理的方法，其中所述细胞培养物存在于细胞容器中，其中所述方法包括

8、- 以自动化方式对细胞进行一种或多种单元操作，其中单元操作包括：

9、i. 向细胞容器中添加液体组合物；

10、ii. 将细胞在细胞容器中与添加的液体组合物一起孵育；以及

11、iii. 通过至少一个过滤器从细胞容器中除去液体，从而除去至少一部分添加的液体组合物；以及

12、- 在细胞容器中扩增细胞，其中扩增在进行一种或多种单元操作之前和/或之后进行。

13、根据本发明的第二方面，提供一种用于对细胞培养物中的细胞进行生物处理的生物反应器模块，其中所述生物反应器模块包含

14、- 细胞容器，以及

15、- 至少一个过滤器，用于通过所述至少一个过滤器从细胞容器中除去液体，

16、- 其中生物反应器模块被配置用于以自动化方式在细胞容器中对细胞进行一种或多种单元操作，以及用于在所述细胞容器中扩增所述细胞。

17、根据本发明的第三方面，提供一种用于对细胞培养物中的细胞进行生物处理的生物处理系统，其中所述生物处理系统包含根据本发明第二方面的生物反应器模块。

18、根据本发明的第四方面，提供根据第二方面的生物反应器模块和/或根据第三方面的生物处理系统用于制造细胞疗法产品的用途。

19、根据本发明的第五方面，提供根据第二方面的生物反应器模块和/或根据第三方面的生物处理系统在根据本发明第一方面的方法中的用途。

1.一种用于对细胞培养物中的细胞进行生物处理的方法，其中所述细胞培养物存在于细胞容器(4)中，其中所述方法包括

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述单元操作选自：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法包括进行多于一种单元操作，优选地其中

4.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的方法，其中步骤i.中添加的所述液体组合物包含：

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中步骤iii.还包括一个或多个洗涤步骤，以从所述细胞容器中基本上完全除去所述液体组合物。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述洗涤步骤由灌注组成，优选地其中等于所述细胞培养物的体积的至少1倍、2倍、3倍、5倍或10倍的液体量被交换，还优选地其中灌注速度为15 vvd或更低、10 vvd或更低、8 vvd或更低，或4 vvd或更低。

7.根据权利要求1至6中的一项或多项所述的方法，其中所述方法包括进行多于一种单元操作，优选地其中进行多于一种单元操作包括：

8.根据权利要求1至7中的一项或多项所述的方法，其中所述方法包括测量细胞密度一次或多次，优选至少在步骤i之前测量所述细胞密度，任选地，其中所述方法包括在步骤i.中，基于测量的细胞密度向所述细胞容器(4)中自动添加合适体积的液体组合物，特别地其中所述液体组合物包含激活剂和/或基因修饰剂，使得所述液体组合物的体积适合于所述细胞的激活和/或基因修饰，优选被调节为用于所述细胞的激活和/或基因修饰。

9.根据权利要求1至8中的一项或多项所述的方法，其中在扩增所述细胞的步骤期间，优选在对所述细胞进行所述至少一种单元操作之后，所述细胞容器(4)中所述细胞培养物的体积增加。

10.根据权利要求1至9中的一项或多项所述的方法，其中所述方法还包括在进行所述单元操作之后洗涤所述细胞一次或多次的步骤，优选地其中洗涤包括：

11.根据权利要求1至10中的一项或多项所述的方法，其中所述方法还包括

12.根据权利要求1至11中的一项或多项所述的方法，其中所述方法包括使用包含控制系统(2)和至少一个主动元件(5)的生物处理系统(1)，其中所述控制系统(2)实施控制指令以使所述至少一个主动元件(5)推进所述单元操作，任选地其中所述控制系统(2)生成控制指令，以使所述主动元件(5)在步骤i.中将所述液体组合物添加到所述细胞容器(4)中，和/或在步骤iii.中通过所述至少一个过滤器将所述液体从所述细胞容器(4)中除去。

13.根据权利要求1至12中的一项或多项所述的方法，其中所述细胞容器(4)包含两个或更多个隔室，优选小体积隔室(13)和不同的大体积隔室(14)，任选地其中

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述方法具有以下特征：

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中所述至少两个隔室中的一个或多个包含至少一个过滤器，和/或与至少一个过滤器流体连接，任选地其中

16.根据权利要求1至15中的一项或多项所述的方法，其中所述细胞是哺乳动物细胞，优选是免疫细胞或原初细胞。

17.根据权利要求1至16中的一项或多项所述的方法，其中所述方法包括细胞选择，优选在进行所述单元操作之前，任选地其中细胞选择包括：

18.一种用于对细胞培养物中的细胞进行生物处理的生物反应器模块，其中所述生物反应器模块(3)包含

19.一种用于对细胞培养物中的细胞进行生物处理的生物处理系统，其中所述生物处理系统(1)包含根据权利要求18所述的生物反应器模块(3)。

20.根据权利要求18所述的生物反应器模块(3)和/或根据权利要求19所述的生物处理系统用于制造细胞疗法产品的用途，优选地其中制造包括以下中的至少一个：

21.根据权利要求18所述的生物反应器模块(3)和/或根据权利要求19所述的生物处理系统在根据权利要求1至17中的一项或多项所述的方法中的用途。