強(qiáng)化病毒生產(chǎn)兩用平臺(tái)的應(yīng)用

1.  摘要
多種基因治療(GT)產(chǎn)品正在開發(fā)當(dāng)中，以治療此前無(wú)法治療的遺傳性疾病。這些高價(jià)值產(chǎn)品的年需求量根據(jù)適應(yīng)癥和發(fā)病率的不同，差異可能高達(dá)7 logs。這種廣泛的生產(chǎn)規(guī)模范圍使GT生產(chǎn)平臺(tái)化極具挑戰(zhàn)性。此外，對(duì)于具有非常高年需求量的適應(yīng)癥，傳統(tǒng)的貼壁技術(shù)，如填充床生物反應(yīng)器和細(xì)胞工廠，不能滿足所需的生產(chǎn)能力。這一趨勢(shì)導(dǎo)致GT制造商轉(zhuǎn)向在攪拌罐生物反應(yīng)器中使用懸浮細(xì)胞進(jìn)行生產(chǎn)。
 
盡管攪拌罐生物反應(yīng)器在抗體和重組蛋白生產(chǎn)方面有良好的過往記錄，并且有多種尺寸可供使用，但這些系統(tǒng)的使用也有諸多限制，包括比蛋白質(zhì)工藝更低的細(xì)胞密度，比貼壁細(xì)胞培養(yǎng)更低的特異性產(chǎn)率，以及細(xì)胞培養(yǎng)中產(chǎn)生的大體積料液帶來(lái)的中游和下游瓶頸。
 
針對(duì)工藝強(qiáng)化和鏈接 (整合式連續(xù)工藝) 而設(shè)計(jì)的新技術(shù)可使產(chǎn)量比基于傳統(tǒng)可放大的貼壁技術(shù)提高4倍。最近，這些技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于懸浮細(xì)胞培養(yǎng)，達(dá)到了與懸浮對(duì)照工藝相同的產(chǎn)量。這也意味著，強(qiáng)化和鏈接性的生物反應(yīng)器可相當(dāng)于2,000L或以上的攪拌罐反應(yīng)器體系（STR）。本文將討論這些技術(shù)如何彌合產(chǎn)能差距、基因治療平臺(tái)化生產(chǎn)、以及減少操作占地。
 
2. 簡(jiǎn)介
2.1  當(dāng)前的市場(chǎng)考量
在未來(lái)的2025年，GT市場(chǎng)預(yù)計(jì)價(jià)值將達(dá)到120億美元。這些產(chǎn)品主要針對(duì)一些目前沒有治療方法的適應(yīng)癥，以顯著提高患者的生活質(zhì)量，甚至于可提高患者的生存機(jī)會(huì)。相較而言，單抗的年需求量(在美國(guó))估計(jì)在數(shù)百克(如Remicade®)到數(shù)百公斤(如Rituxan®)之間，基因治療產(chǎn)品的需求量差異可能>7 logs。
   
例如，用于利伯氏先天性黑蒙的基于AAV的治療劑量可能為1 x 10¹¹病毒基因組(vgs)，而治療脊肌萎縮癥 (SMA) 的劑量可能為1x10¹⁴ vgs。
 
此外，杜氏肌萎縮癥(DMD)的治療預(yù)計(jì)將導(dǎo)致1 × 10²⁰ vgs的年需求量，這是由每個(gè)患者的高劑量和年需求量結(jié)合得出的。
 
由于GT開發(fā)商通常會(huì)試圖以不同的適應(yīng)癥為目標(biāo)，年度需求的顯著差異會(huì)導(dǎo)致GT制造商針對(duì)不同類型的應(yīng)用采取不同的技術(shù)，而不是采用單一的技術(shù)，并像單抗行業(yè)那樣，根據(jù)適應(yīng)癥的需求而調(diào)整規(guī)模。技術(shù)創(chuàng)新是否能夠在不進(jìn)行重大平臺(tái)調(diào)整的情況下實(shí)現(xiàn)顯著的靈活性，以適應(yīng)不同的目標(biāo)適應(yīng)癥?
 
2.2  GT制造的技術(shù)藍(lán)圖，離我們還有多遠(yuǎn)？
傳統(tǒng)的病毒載體生產(chǎn)依賴于規(guī)模擴(kuò)展的方法，以達(dá)到目標(biāo)規(guī)模。這種方法使用的技術(shù)包括細(xì)胞工廠和培養(yǎng)瓶。與其它類型的生物制品一樣，規(guī)模擴(kuò)展以獲得大量的病毒載體的方法也存在一些缺點(diǎn)，如產(chǎn)量限制、占地、人工操作數(shù)量等，導(dǎo)致出現(xiàn)占地面積、資本支出、運(yùn)營(yíng)成本和再現(xiàn)性方面的問題。
 
固定床生物反應(yīng)器，歷史上曾被用于疫苗應(yīng)用，已經(jīng)調(diào)整用于基因治療領(lǐng)域，其提供了一個(gè)可規(guī)模放大的解決方案，以使用貼壁細(xì)胞生產(chǎn)病毒載體。然而，這種生物反應(yīng)器不能提供足夠的產(chǎn)能。這種產(chǎn)能的限制促使基因治療的開發(fā)商將注意力轉(zhuǎn)向在攪拌罐生物反應(yīng)器(STR)中進(jìn)行的懸浮細(xì)胞培養(yǎng)。
 
   
STR似乎是GT制造中最靈活且可放大的傳統(tǒng)技術(shù)。然而，對(duì)于年需求量較高的適應(yīng)癥，例如A型血友病或杜氏肌萎縮癥，即使是2,000L的STR也不夠。對(duì)于這樣的情況，產(chǎn)能差距只能通過使用多個(gè)系統(tǒng)并行地規(guī)模擴(kuò)展生產(chǎn)來(lái)解決。Camau等人(n.d.)通過計(jì)算不同技術(shù)中劑量為1x10¹⁴vgs的產(chǎn)品每劑的產(chǎn)品成本(CoG)，說明了可放大性的好處。結(jié)果表明，多層培養(yǎng)瓶的每劑產(chǎn)品成本為~15,000USD，1,000L STR和333m²填料床生物反應(yīng)器的每劑產(chǎn)品成本分別為~12,000 USD和~8,000USD。本研究表明，為了達(dá)到同樣的產(chǎn)量，STR需要更高的DNA/細(xì)胞比例 (1.5 ug/M細(xì)胞 vs 1ug/M細(xì)胞)，從而相對(duì)于填充床反應(yīng)器，導(dǎo)致更高的CoG/劑。本文中顯示的CoG/劑比高劑量單抗產(chǎn)品的每劑產(chǎn)品成本高10至500倍。技術(shù)創(chuàng)新能否在縮小規(guī)模差距的同時(shí)降低病毒載體制造的制造成本?
 
3. 攪拌罐生物反應(yīng)器在基因治療制造中的前景
STR有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，首先這些系統(tǒng)的采購(gòu)來(lái)源較多，并且已被很好地理解，因?yàn)樗鼈円呀?jīng)被成功地應(yīng)用于蛋白質(zhì)和疫苗生產(chǎn)。此外，許多進(jìn)入基因治療領(lǐng)域的工藝開發(fā)專業(yè)人員都有已建立的、基于懸液培養(yǎng)的抗體和蛋白質(zhì)生產(chǎn)背景。懸浮培養(yǎng)中病毒載體生產(chǎn)始于細(xì)胞的擴(kuò)增，以創(chuàng)造足夠的生物量，用于接種最終的生物反應(yīng)器規(guī)模。一旦細(xì)胞在最終的生物反應(yīng)器中生長(zhǎng)至~1 × 10⁶ cells/ml (這與典型的抗體工藝相比，是相當(dāng)?shù)偷臄?shù)值)，進(jìn)行細(xì)胞轉(zhuǎn)染步驟。細(xì)胞培養(yǎng)、轉(zhuǎn)染和病毒生產(chǎn)階段通常以批次和補(bǔ)料分批模式進(jìn)行，也無(wú)法除培養(yǎng)基或進(jìn)行洗脫步驟。當(dāng)使用灌流時(shí)，需要細(xì)胞截留裝置，其可能對(duì)細(xì)胞健康有些害。對(duì)于細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)物，在工藝結(jié)束時(shí)，得在生物反應(yīng)器中進(jìn)行直接裂解步驟。之后，在生物反應(yīng)器中進(jìn)行Benzonase處理，以消解DNA。經(jīng)Benzonase處理的原液隨后被澄清，以進(jìn)行下游工藝(DSP)的后續(xù)階段。

  當(dāng)使用1,000L 收獲體積的STR時(shí)，必須在上游和中游工藝之間的連接點(diǎn)處理大量含有培養(yǎng)基的產(chǎn)物，這將影響工廠設(shè)計(jì)、占地面積以及操作的方便性。對(duì)于需要多個(gè)STR并行操作的適應(yīng)癥，如杜氏肌萎縮癥，這種影響將被進(jìn)一步放大。
 
單抗開發(fā)商已經(jīng)采用了整合式連續(xù)工藝技術(shù)，將灌流操作鏈接至多柱層析系統(tǒng)，以提高產(chǎn)量，同時(shí)降低占地面積。考慮到HEK293細(xì)胞的剪切敏感性，使其難以接入ATF和TFF等細(xì)胞截留系統(tǒng)，所以，將前述工藝設(shè)計(jì)直接轉(zhuǎn)移到使用STR的GT制造中會(huì)帶來(lái)一些挑戰(zhàn)。這也意味著在使用STR的整個(gè)制造過程中，進(jìn)行培養(yǎng)基置換是非常有挑戰(zhàn)性的步驟。
 
STR的高占地面積，加上對(duì)中間儲(chǔ)罐的需求以及獨(dú)立單元操作的使用，導(dǎo)致了非常高的操作占地面積。圖4所示為容納1,000LSTR工藝所需的占地面積。支持這一工藝所需的總占地面積是97m2。對(duì)于需要多個(gè)生產(chǎn)鏈并行運(yùn)行的高年度需求生產(chǎn)，中游工藝設(shè)備可能可以跨批共享，然而，這不會(huì)顯著減少占地。技術(shù)創(chuàng)新能否消除GT制造中游和下游工藝操作的瓶頸?

   
4. 工藝強(qiáng)化和鏈接：GT制造的模式轉(zhuǎn)變 
Univercells Technologies開發(fā)了一系列下一代技術(shù)，旨在解決基因治療和疫苗生產(chǎn)商在需求、產(chǎn)品成本和工廠占地方面面臨的挑戰(zhàn)。這些技術(shù)應(yīng)用了工藝強(qiáng)化和鏈接的原理，以重新定義GT制造中的可放大性。強(qiáng)化指的是在更小的操作占地中實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量，而鏈接指的是將不同的單元操作連接在一起，以實(shí)現(xiàn)整合的連續(xù)生物工藝。
 
工藝強(qiáng)化主要是通過在結(jié)構(gòu)化卷式生物反應(yīng)器 scale-X™中的生物質(zhì)濃縮和固定來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過將中游單元操作連接到NevoLine™平臺(tái)的scale-X生物反應(yīng)器，強(qiáng)化得到了進(jìn)一步的提升。NevoLine平臺(tái)能夠在最重要的步驟中降低體積 (圖3)。

4.1   scale-X生物反應(yīng)器 – 基于懸浮和貼壁GT制造的兩用平臺(tái)
scale- x™生物反應(yīng)器組合包括使用卷式固定床的自動(dòng)化、強(qiáng)化生物反應(yīng)器 (圖5)，其提供不同規(guī)模的配置，以促進(jìn)工藝從研發(fā)到商業(yè)規(guī)模GMP生產(chǎn)的過渡。scale-X生物反應(yīng)器由獨(dú)特的雙層結(jié)構(gòu)組成，其中，親水性PET層用于細(xì)胞生長(zhǎng)，疏水性聚丙烯網(wǎng)層用于培養(yǎng)基流動(dòng)。
    
上述特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞均勻分布以及營(yíng)養(yǎng)物的高度利用，同時(shí)限制對(duì)細(xì)胞的剪切。這種設(shè)計(jì)還提高了可放大性，并增強(qiáng)了工藝的穩(wěn)健性，因?yàn)樵诓煌��?guī)模和生產(chǎn)批次之間可維持固定床壓實(shí)性。
 
Scale-X生物反應(yīng)器產(chǎn)品系列可分為三組：hydro (研發(fā)規(guī)模)，carbo (中等規(guī)模、規(guī)模放大研究、小批量臨床和商業(yè)化生產(chǎn))以及nitro (大規(guī)模臨床和商業(yè)規(guī)模生產(chǎn))。在scale-X生物反應(yīng)器中，細(xì)胞貼附或捕獲在纖維內(nèi)，而培養(yǎng)基流動(dòng)進(jìn)、出生物反應(yīng)器。
   
Scale-X生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)已被證實(shí)可獲得相比其它基于貼壁細(xì)胞病毒生產(chǎn)的替代性系統(tǒng)顯著更高的產(chǎn)量，使其成為最先進(jìn)的、基于貼壁細(xì)胞的病毒載體和病毒疫苗生產(chǎn)技術(shù)。
 
4.1.1.  Scale-X生物反應(yīng)器中的貼壁細(xì)胞培養(yǎng)
Duyck 等 (2019)在一個(gè)簡(jiǎn)單的概念驗(yàn)證（PoC）研究中，描述了結(jié)構(gòu)化固定床設(shè)計(jì)的使用，其在有限優(yōu)化的前提下，使用貼壁HEK293細(xì)胞，生產(chǎn)基于AAV的產(chǎn)品，相比在細(xì)胞工廠中進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)工藝，接種和轉(zhuǎn)染密度降低了3倍。在此研究中，細(xì)胞生長(zhǎng)培養(yǎng)基用量降低了~90%，并對(duì)洗脫步驟數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。
   
此案例研究的結(jié)果表明，在基于貼壁的GT生產(chǎn)中，scale-X技術(shù)有多個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)： 

1. 使用最小的優(yōu)化，即可將工藝從平面器皿轉(zhuǎn)移到可放大技術(shù)，并獲得相同的性能：這可以顯著降低工藝開發(fā)和規(guī)模放大時(shí)間線和成本。這也意味著GT開發(fā)商現(xiàn)在可以使用平面器皿來(lái)滿足極低年需求量的產(chǎn)品，如利伯氏先天性黑蒙，并很容易將這些平臺(tái)工藝轉(zhuǎn)移到可規(guī)模放大的技術(shù)，如scale-X生物反應(yīng)器。
2. 可以降低接種密度：降低接種密度可以減小到達(dá)最終生物反應(yīng)器的種子擴(kuò)增鏈的規(guī)模，減少占地、人員需求和產(chǎn)品的總成本。
3. 可以降低CDAT：DNA和PEI是病毒載體制造中的一些關(guān)鍵成本驅(qū)動(dòng)因素。由于這些試劑的添加與轉(zhuǎn)染時(shí)的細(xì)胞密度有關(guān)，降低轉(zhuǎn)染時(shí)的細(xì)胞密度將對(duì)產(chǎn)品成本產(chǎn)生重大影響。
4. 與傳統(tǒng)用于基于貼壁細(xì)胞的病毒載體生產(chǎn)的可放大技術(shù)相比，可以達(dá)到顯著更高的產(chǎn)量。與傳統(tǒng)填充床生物反應(yīng)器相比，scale-X生物反應(yīng)器的產(chǎn)量提高了4倍�？紤]到GT行業(yè)的產(chǎn)能挑戰(zhàn) (圖2)，這些結(jié)果清楚地說明了下一代技術(shù)在彌補(bǔ)GT生物工藝產(chǎn)能差距方面的作用。此外，考慮到GT制造中的物料成本，用相同數(shù)量的原材料生產(chǎn)更多產(chǎn)品的能力將在降低產(chǎn)品成本、以克服獲得GT產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)阻礙方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。

 
4.1.2 Scale-X生物反應(yīng)器中的懸浮細(xì)胞培養(yǎng) 
最近的一項(xiàng)PoC研究探索了scale-X生物反應(yīng)器在懸浮細(xì)胞培養(yǎng)中的優(yōu)勢(shì)，其使用HEK293細(xì)胞，在無(wú)血清培養(yǎng)基中，生產(chǎn)基于腺病毒的疫苗。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了3次生物反應(yīng)器運(yùn)行，以評(píng)估（1）固定床的細(xì)胞截留效率，（2）固定床與懸浮培養(yǎng)對(duì)照組中的細(xì)胞生長(zhǎng)趨勢(shì)，以及(3)達(dá)到參考工藝70,000 vp/cell產(chǎn)率的能力。比較使用接種密度為5x10⁵ cells/mL的250 mL搖瓶。
 
在生物反應(yīng)器運(yùn)行#1的實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行了簡(jiǎn)單的工藝轉(zhuǎn)移。在生物反應(yīng)器運(yùn)行#2的實(shí)驗(yàn)中，生產(chǎn)階段的持續(xù)時(shí)間在3天后增加，以便觀察在3天的病毒生產(chǎn)后產(chǎn)量是否達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，就像參考工藝中的情況那樣。在生物反應(yīng)器運(yùn)行#3的實(shí)驗(yàn)中，提高了感染時(shí)的細(xì)胞密度，以評(píng)估生物量對(duì)產(chǎn)量的影響。
   
本案例研究的結(jié)果證實(shí)了對(duì)于基于懸浮的GT生產(chǎn)，scale-X技術(shù)的多個(gè)關(guān)鍵好處：

1. 可以在結(jié)構(gòu)化固定床生物反應(yīng)器中截留并生長(zhǎng)懸浮細(xì)胞。懸浮細(xì)胞被成功截留在結(jié)構(gòu)化固定床生物反應(yīng)器中，細(xì)胞生長(zhǎng)階段上清液的生物量低于5%，病毒產(chǎn)生階段低于細(xì)胞的20%。
2. 可以快速將基于懸浮的工藝轉(zhuǎn)移至結(jié)構(gòu)化固定床生物反應(yīng)器：結(jié)果清楚地顯示，即使沒有對(duì)工藝進(jìn)行更改(運(yùn)行#1的實(shí)驗(yàn)中)，也超過了70,000 vp/cell的特異性細(xì)胞產(chǎn)率。
3. 可以提高結(jié)構(gòu)化固定床生物反應(yīng)器中進(jìn)行的工藝的穩(wěn)健性。在41至44小時(shí)之間，不同運(yùn)行的PDT相當(dāng)。
4. 對(duì)于懸浮系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)化固定床生物反應(yīng)器有可能潛在地提高特異性細(xì)胞產(chǎn)率：相比搖瓶對(duì)照組，所有scale-X運(yùn)行都實(shí)現(xiàn)了更高的特異性細(xì)胞產(chǎn)率。在運(yùn)行#3實(shí)驗(yàn)的最佳情況下，scale-X中的特異性產(chǎn)率是搖瓶的1.7倍，這個(gè)值為結(jié)構(gòu)化固定床生物反應(yīng)器中基于懸浮培養(yǎng)的工藝優(yōu)化所能實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。
5. 改用scale-X生物反應(yīng)器可以降低培養(yǎng)基消耗。在實(shí)驗(yàn)中，scale-X生物反應(yīng)器的單位細(xì)胞培養(yǎng)基用量比搖瓶低12.5%。
6. Scale-X生物反應(yīng)器是唯一的雙用途平臺(tái)技術(shù)，可使用懸浮和貼壁細(xì)胞進(jìn)行病毒生產(chǎn)。目前的GT制造技術(shù)分為貼壁技術(shù)(平面器皿、固定床生物反應(yīng)器)和懸浮技術(shù)(STR)。本案例研究，結(jié)合Duyck等人(2019年)的研究，第一次表明，有可能將技術(shù)與工藝脫鉤，而采用能同時(shí)實(shí)現(xiàn)基于貼壁和懸浮細(xì)胞的病毒生產(chǎn)的系統(tǒng)，且其可簡(jiǎn)化跨技術(shù)的工藝轉(zhuǎn)移。

 
4.2 NevoLine平臺(tái) – 優(yōu)化上游到下游的生產(chǎn)線
在scale-X生物反應(yīng)器中，由于細(xì)胞濃縮在固定床中，當(dāng)培養(yǎng)基進(jìn)出生物反應(yīng)器時(shí)，它們?nèi)酝Ａ粼谏�物反�?yīng)器中，避免了使用傳統(tǒng)細(xì)胞截留系統(tǒng)時(shí)，與剪切敏感性相關(guān)的挑戰(zhàn)。NevoLine系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)灌流液澄清和濃縮(在連續(xù)或批次模式下)，從而將濃縮且澄清的原液轉(zhuǎn)移至DSP車間。
    
在NevoLine中，生產(chǎn)過程從在平面器皿或搖瓶中的n-2種子階段開始，然后是在平面器皿或波浪型生物反應(yīng)器中進(jìn)行的n-1階段。scale-X nitro生物反應(yīng)器可以在低細(xì)胞密度下接種，然后在固定床中進(jìn)行生物量倍增。scale-X生物反應(yīng)器的最大罐體積為60L，可用于600m²的nitro。培養(yǎng)基循環(huán)或灌流通過固定床。在灌流模式中，在線收集并濃縮灌流液。對(duì)于裂解工藝，細(xì)胞裂解通過在生物反應(yīng)器或收獲罐中使用Benzonase處理，以裂解截留在固定床中的細(xì)胞。
 
NevoLine獲得的最終產(chǎn)物是澄清且濃縮的物料，可直接進(jìn)入DSP。工藝序列和部件可以根據(jù)客戶的特定工藝而調(diào)整。圖10所示為NevoLine中的整合式連續(xù)工藝，可以將進(jìn)入DSP的體積降低到100L以下。
    
5.  GT制造技術(shù)創(chuàng)新的有形和無(wú)形效益
本文介紹了技術(shù)創(chuàng)新投資的有形和無(wú)形效益。新技術(shù)對(duì)GT制造現(xiàn)狀的積極影響總結(jié)如下：
 

機(jī)會(huì)	描述	影響
工藝強(qiáng)化	卷式固定床雙層設(shè)計(jì)可促進(jìn)細(xì)胞在PET織物微環(huán)境中的截留，同時(shí)允許培養(yǎng)基和試劑流過網(wǎng)狀層而不干擾細(xì)胞；這是一個(gè)非常重要的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗�可�?shí)現(xiàn)灌流操作，且降低了處理體積，而不需要ATF/TFF系統(tǒng)，后者是額外的單元操作，是產(chǎn)物和細(xì)胞活性損失的潛在原因。此外，將單元操作鏈接在一起，進(jìn)一步降低了處理體積。	低操作占地，降低資本支出
工藝的靈活性	將細(xì)胞（貼壁或懸�。┙亓粼诠潭ù仓械哪芰υ试S漂洗生物反應(yīng)器，例如去除對(duì)細(xì)胞有毒性的殘余PEI，因此，生物反應(yīng)器漂洗可以對(duì)整體產(chǎn)量產(chǎn)生積極的影響。 此外，NevoLine平臺(tái)的設(shè)計(jì)考慮了靈活性，以便通過鏈接流路配置及配方設(shè)置，實(shí)現(xiàn)不同的工藝設(shè)計(jì)。	簡(jiǎn)化多產(chǎn)品生產(chǎn)
整合的連續(xù)工藝	NevoLine是一種自動(dòng)化系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)整合式連續(xù)工藝，無(wú)需操作員干預(yù)。	更高的產(chǎn)量 & 工藝穩(wěn)健性
精簡(jiǎn)的種子擴(kuò)增	對(duì)貼壁細(xì)胞培養(yǎng)的一種批評(píng)是基于平面器皿的種子擴(kuò)增操作的耗時(shí)和繁瑣性。 這可以用波浪生物反應(yīng)器來(lái)克服。懸浮細(xì)胞種子擴(kuò)增更簡(jiǎn)單，而可采用固定床生物反應(yīng)器。在scale-X生物反應(yīng)器中，可以降低傳代數(shù)，因?yàn)樯�物反�?yīng)器可以使用較低的細(xì)胞密度接種，最終的生物量擴(kuò)增在生物反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生。	占地 & 人工干預(yù)減少，降低了資本支出，同時(shí)勞動(dòng)力成本降低，工藝穩(wěn)健性提供
易于實(shí)現(xiàn)工藝平臺(tái)化的開發(fā)	本文證實(shí)，scale-X生物反應(yīng)器可以簡(jiǎn)化基于貼壁細(xì)胞和懸浮細(xì)胞的工藝轉(zhuǎn)移，以最少的運(yùn)行次數(shù)，達(dá)到目標(biāo)產(chǎn)量。	降低開發(fā)時(shí)間成本
可放大性	Scale-X生物反應(yīng)器提供從2.4m2到600 m2的多種配置，以支持客戶開發(fā)旅程的不同階段。這些系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上具有良好的可放大性，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)化的固定床確保了不同規(guī)模固定床的均勻壓實(shí)。	降低開發(fā)時(shí)間成本 更高的工藝穩(wěn)健性
增強(qiáng)工藝性能	本文報(bào)道的結(jié)果表明，在沒有進(jìn)行大量?jī)?yōu)化工作的情況下，對(duì)于貼壁和懸浮細(xì)胞培養(yǎng)，scale-X生物反應(yīng)器的特異性細(xì)胞產(chǎn)率始終高于競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)。這為通過工藝優(yōu)化，提升系統(tǒng)性能，設(shè)定了基礎(chǔ)。	更高的產(chǎn)能和更低的產(chǎn)品成本
工藝效率	USP：對(duì)于某些試劑，添加到工藝中的體積高度取決于需要處理的總體積，如用于細(xì)胞裂解的去垢劑(如Triton)以及用于DNA消解的Benzonase。當(dāng)使用scale-X生物反應(yīng)器時(shí)，強(qiáng)化的設(shè)計(jì)減少了需使用這些試劑進(jìn)行處理的體積，從而減少了其用量。這點(diǎn)對(duì)于Benzonase這種昂貴的試劑來(lái)說尤為重要。 DSP：固定床生物反應(yīng)器本身可作為一個(gè)過濾器，因此，根據(jù)工藝的不同，其可截留大部分的細(xì)胞或細(xì)胞碎片，從而使進(jìn)入純化階段的料液整體上更干凈，降低過濾器的尺寸。此外，對(duì)于細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)物，培養(yǎng)基來(lái)源(外部培養(yǎng)基罐)和細(xì)胞的位置(scale-X生物反應(yīng)器)是分離的，這意味著需要處理的整體體積可以大大減少 - 從1,000L到~100L (包括漂洗)。對(duì)于細(xì)胞外產(chǎn)物，當(dāng)scale-X與TFF系統(tǒng)鏈接時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)類似的效果，其可使產(chǎn)物在生產(chǎn)時(shí)被濃縮，從而降低DSP中需處理的體積，繼而降低工藝時(shí)間。	降低工藝時(shí)間、操作占地和產(chǎn)品成本

 
6.  技術(shù)創(chuàng)新賦能生物制造的下一個(gè)變革 
本文強(qiáng)調(diào)了GT制造面臨的一些挑戰(zhàn)，包括產(chǎn)能限制、靈活性、工藝平臺(tái)化以及產(chǎn)品成本。本文還顯示，使用目前市面上的技術(shù)，工藝由技術(shù)定義，例如，填充床生物反應(yīng)器和細(xì)胞工廠用于貼壁細(xì)胞培養(yǎng)，而STR用于懸浮細(xì)胞培養(yǎng)。此外，跨技術(shù)的工藝轉(zhuǎn)移會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量的顯著下降。
 
本文的其它見解包括規(guī)模和處理體積之間的權(quán)衡，因?yàn)樘畛浯采�物反�?yīng)器的處理體積和生產(chǎn)能力較低。而另一方面，STR可提供高達(dá)2000L的產(chǎn)能，但產(chǎn)生的大體積可能會(huì)導(dǎo)致中游工藝的瓶頸。此外，對(duì)于年需求量非常大的產(chǎn)品，即使是2000 L的STR也不能滿足產(chǎn)能需求。
   
技術(shù)創(chuàng)新為上述挑戰(zhàn)提供了解決方案。本文證明了新型結(jié)構(gòu)化固定床生物反應(yīng)器可以使工藝與技術(shù)脫鉤，即其可用于懸浮和貼壁細(xì)胞工藝。對(duì)于GT開發(fā)商來(lái)說，這提供了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì)，可以將工藝平臺(tái)化，輕松地使其適應(yīng)可放大的技術(shù)，從而加快開發(fā)進(jìn)度，并降低成本。對(duì)于CDMO來(lái)說，這也提供了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì)，可通過采用兩用技術(shù)，提高潔凈室的利用率。此外，與其它可放大技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)化固定床設(shè)計(jì)可以提高懸浮工藝和貼壁工藝的特異性細(xì)胞產(chǎn)率。
 
當(dāng)這些結(jié)構(gòu)化固定床生物反應(yīng)器與整合式連續(xù)生產(chǎn)的自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合時(shí)，處理體積可從1000L降低到<100 L，消除了中游工藝的瓶頸。