MEDISCHE CELBIOLOGIE
ALGEMENE INFO
De lessen worden niet opgenomen! Als lesmateriaal worden PowerPoint slides gebruikt in het Engels. De lessen worden
voornamelijk gegeven in het Nederlands, afhankelijk van de prof. Het uiteindelijke punt wordt bepaald door 2 aspecten:
• Schriftelijk examen (Nederlands, 2/3 van de totale score)
o 3 open vragen gerelateerd aan de gegeven lessen
o Elke vraag telt voor 1/3 deel mee
• Individuele opdracht (1/3 van de totale score)
o 6 workshops met verplichte aanwezigheid!
o Tijdens 1 v/d workshops doe je een presentatie van 12 min (bij voorkeur in het Engels)
▪ Kritisch evalueren, samenvatten & bespreken van een artikel
▪ Aan de hand van een ppt
▪ Na presentatie: 5 min vragenstelling
,LES 1 + 2 – INTRODUCTIE TOT MEDISCHE CELLEN & ATMPs VOOR HUMAAN
GEBRUIK (PROF. LION)
INTRODUCTIE
Medische celbiologie = introduceren v/ cellen in een zone v/h lichaam om ziekte te bestrijden
• Doel: medicament veilig tot bij de patiënt/mens krijgen
o Wetgeving heel belangrijk!
o Link met zowel het translationele als het klinische aspect
• Innovatief, MAAR toch niet nieuw want we doen het al meer dan 200 jaar
o VB: bloedtransfusies, in vitro fertilisatie, orgaantransplantatie,…
CELTHERAPIE
De laatste 10 jaar zijn celtherapie & de toepassingen ervan enorm verbreed op verschillende vlakken als gevolg v/ verschillende
biotechnologische & wetenschappelijke doorbraken:
• Therapie: behandeling kanker, auto-immuunaandoeningen, neurodegeneratieve aandoeningen…
• Regeneratieve geneeskunde
Aan de basis ligt de klinische toepassing v/ hematopoëtische stamceltransplantatie (HSCT).. Ook hier is er evolutie op
verschillende vlakken:
• Immunotherapeutisch doeleinde:
o Infusie v/ antigen-specifieke T-cellen
o CAR/TCR gentherapie
o Infusie v/ MSCs (= mensenchymale stamcellen)
▪ Multipotente stamcellen terug te vinden in beenmerg
o …
• Regeneratief doeleinde:
o HSCT voor het bestrijden v/ kankers & auto-immuunziekten
o (Niet-hematopoëtische) stamceltransplantatie
o HSC-gebaseerde gentherapie voor congenitale aandoeningen
GEZONDHEIDSSYSTEEM & EMA
Ons gezondheidssysteem omvat 4 pijlers:
• Pharmaceuticals: medicijnen verkregen door chemische synthese
• Biologics: producten geproduceerd uit of met componenten v/ levende organismen
• Medical devices: eender welk instrument met een medisch doeleinde
• ATMP: medicijnen voor humaan gebruik gebaseerd op genen, weefsels of cellen
o = Advanced Therapy Medicinal Products
De wetgeving rond het gebruik v/ geneesmiddelen wordt opgesteld door de European Medicine Agency (EMA)
• Declaration of Helsinki: ethische principes specifiek voor klinisch onderzoek
• Softenon crisis → aanleiding voor het feit dat medicijnen niet alleen op muizen getest mogen worden
vooraleer ze door de mensen gebruikt worden
• Eind jaren 80: wetgeving voor bloedtransfusies + eerste guidelines voor productie v/ medicijnen
o Bloed zoals we het afnemen, geen modificaties
o GMP = good manufacturing practices
• 2007: ATMPs erkend als een aparte categorie
• 2012: eerste gentherapie op de markt in Europa
• 2018: aparte regelgeving voor GMP, specifiek op ATMPs gericht
,ADVANCED THERAPY MEDICINAL PRODUCTS (ATMPs)
= medicijnen voor human gebruik gebaseerd op genen, weefsels of cellen
CATEGORIEËN
Gentherapie (GTMP)
= genen die leiden tot een therapeutisch, profylactisch of diagnostisch effect
➔ toevoegen, vervangen, herstellen, silencen of reguleren v/e genetische sequentie
• Transfer genen:
o Viraal: vector (viraal partikel zonder replicatiesysteem)
o Niet-viraal → vb: elektroporatie
• Zeker zijn dat het niet immunogeen werkt!
• Kwaliteit v/ vector & cel-gebaseerde producten is belangrijk!
• In vivo: genetische regulatie of modificatie v/ somatische cellen
• Ex vivo: genetisch gemodificeerde cellen terug toevoegen aan het lichaam
Weefsel-gebaseerde producten (TLP)
= gemodificeerde cellen/weefsels voor het vervangen, regenereren of herstellen
v/ humaan weefsel
Somatische celtherapie (sCTMP)
• Doel: genezen, diagnose stellen of preventie v/e ziekte
• 2 opties
o Substantieel gemanipuleerde somatische cellen
▪ Veranderen biologische eigenschappen
▪ VB: genetische modificatie, ex vivo culturen, celactivatie,…
▪ (Niet-substantieel: centrifugatie, sterilisatie, filtratie,…)
o Niet homoloog ➔ ander therapeutisch doeleinde
• Zowel autologe als allogene benadering mogelijk:
Autoloog Allogeen
• Donor = ontvanger • Donor ≠ ontvanger
• Patiënt-specifiek → beter veiligheidsprofiel • Geïmmortaliseerde cellen
• Lichaamseigen ➔ risico op inefficiënte werking • Schaal is belangrijk
• Limieten op schaal
• VB: MS → dendritische cel vaccinatie
Gecombineerde ATMPs (cATMP)
= 1 of meerdere medische toestellen als een integraal deel v/d geneeskunde
CEL-GEBASEERDE PRODUCTEN
Cel-gebaseerde producten zijn heel heterogeen, wat maakt dat er verschillende mogelijkheden zijn:
• Humaan (autoloog of allogeen) of dierlijk
• Zelf-hernieuwende stamcellen, progenitor cellen of terminaal gedifferentieerde cellen
• Genetisch gemodificeerde cellen ➔ nieuw genotype/fenotype
• Apart, in combi met biomoleculen/andere chemische substanties OF combi met structurele materialen
Bijgevolg zijn niet alle cel-gebaseerde producten ATMPs!
o Gedecellulariseerd medical device is GEEN ATMP
o Startmateriaal is belangrijk
o Vaccin is een ATMP afhankelijk v/d toepassing
▪ Vaccin voor infectieziekten → geen ATMP
▪ RNA vaccin tegen bv een kanker → ATMP
o CAT = committee for Advanced Therapies
▪ Experten komen samen en delen hun expertise over verschillende topics
▪ Adviesorgaan ➔ geen bindende uitspraak
, GOOD MANUFACTURING PRACTICES (GMP)
Noodzakelijk om de kwaliteit & veiligheid v/h product te kunnen garanderen
• Europese Unie: Eudralex volume 4
o Geeft aan waaraan je moet voldoen om manufacturing juist te doen
o Verschillende onderdelen → part IV: specifieke guidelines voor ATMPs
WAAROM VERSCHILLEN CEL-GEBASEERDE THERAPIEËN VAN DE TRADITIONELE METHODES?
1. Het actieve ingrediënt (= de cel) is een levend iets
• Grote biologische variëteit, maar ook verschillende subtypes per celtype
• Je wilt het levend houden, DUS niet steriliseren of filtreren
➔ Werken in steriele omgeving & binnen een bepaalde tijdslijn!
2. Complexiteit & manueel vs. geautomatiseerd
• Veel ATMPs duren lang (aantal dagen/weken)
• Expertise nodig: (re)training van personeel/toestellen
• Gecontroleerde omgeving noodzakelijk!
• Werken volgens gestandaardiseerd protocol
Open systemen geven meer kans op contaminatie, fouten,… en ook de standaardisatie
is niet gemakkelijk. Daarom wordt er ingezet op gesloten, geautomatiseerde
systemen:
• Ideale scenario: startproduct in, eindproduct uit
• Interessant voor standaardisatie → toestel heeft altijd dezelfde instellingen
• Economische interessanter
3. Kleine batch sizes, want vaak zijn autologe therapieën gepersonaliseerd
• Uitdagingen voor cryopreservatie (= invriezen van cellen of weefsels)
• Scale up of scale out nodig
4. Batch to batch variabiliteit
• Bijdragende parameters: donors, personeel, RM
• Belangrijk om te weten met wat je werkt & regelmatig dat te collecteren
• Automatisatie ➔ verhoogde manufacturing consistency
IN-PROCESS CONTROLES & RELEASE CRITERIA
Heel belangrijk dat er controles worden uitgevoerd om de veiligheid en kwaliteit v/e product te garanderen!
IN-PROCESS CONTROLES
Bij elke substantiële stap van een proces moeten controles uitgevoerd worden, zoals:
• Cell count → viabele cellen
• Efficiëntie: nagaan of RNA bijvoorbeeld effectief in de cel zit
• …
Tot slot wordt op het finale product een release test uitgevoerd
ALGEMENE INFO
De lessen worden niet opgenomen! Als lesmateriaal worden PowerPoint slides gebruikt in het Engels. De lessen worden
voornamelijk gegeven in het Nederlands, afhankelijk van de prof. Het uiteindelijke punt wordt bepaald door 2 aspecten:
• Schriftelijk examen (Nederlands, 2/3 van de totale score)
o 3 open vragen gerelateerd aan de gegeven lessen
o Elke vraag telt voor 1/3 deel mee
• Individuele opdracht (1/3 van de totale score)
o 6 workshops met verplichte aanwezigheid!
o Tijdens 1 v/d workshops doe je een presentatie van 12 min (bij voorkeur in het Engels)
▪ Kritisch evalueren, samenvatten & bespreken van een artikel
▪ Aan de hand van een ppt
▪ Na presentatie: 5 min vragenstelling
,LES 1 + 2 – INTRODUCTIE TOT MEDISCHE CELLEN & ATMPs VOOR HUMAAN
GEBRUIK (PROF. LION)
INTRODUCTIE
Medische celbiologie = introduceren v/ cellen in een zone v/h lichaam om ziekte te bestrijden
• Doel: medicament veilig tot bij de patiënt/mens krijgen
o Wetgeving heel belangrijk!
o Link met zowel het translationele als het klinische aspect
• Innovatief, MAAR toch niet nieuw want we doen het al meer dan 200 jaar
o VB: bloedtransfusies, in vitro fertilisatie, orgaantransplantatie,…
CELTHERAPIE
De laatste 10 jaar zijn celtherapie & de toepassingen ervan enorm verbreed op verschillende vlakken als gevolg v/ verschillende
biotechnologische & wetenschappelijke doorbraken:
• Therapie: behandeling kanker, auto-immuunaandoeningen, neurodegeneratieve aandoeningen…
• Regeneratieve geneeskunde
Aan de basis ligt de klinische toepassing v/ hematopoëtische stamceltransplantatie (HSCT).. Ook hier is er evolutie op
verschillende vlakken:
• Immunotherapeutisch doeleinde:
o Infusie v/ antigen-specifieke T-cellen
o CAR/TCR gentherapie
o Infusie v/ MSCs (= mensenchymale stamcellen)
▪ Multipotente stamcellen terug te vinden in beenmerg
o …
• Regeneratief doeleinde:
o HSCT voor het bestrijden v/ kankers & auto-immuunziekten
o (Niet-hematopoëtische) stamceltransplantatie
o HSC-gebaseerde gentherapie voor congenitale aandoeningen
GEZONDHEIDSSYSTEEM & EMA
Ons gezondheidssysteem omvat 4 pijlers:
• Pharmaceuticals: medicijnen verkregen door chemische synthese
• Biologics: producten geproduceerd uit of met componenten v/ levende organismen
• Medical devices: eender welk instrument met een medisch doeleinde
• ATMP: medicijnen voor humaan gebruik gebaseerd op genen, weefsels of cellen
o = Advanced Therapy Medicinal Products
De wetgeving rond het gebruik v/ geneesmiddelen wordt opgesteld door de European Medicine Agency (EMA)
• Declaration of Helsinki: ethische principes specifiek voor klinisch onderzoek
• Softenon crisis → aanleiding voor het feit dat medicijnen niet alleen op muizen getest mogen worden
vooraleer ze door de mensen gebruikt worden
• Eind jaren 80: wetgeving voor bloedtransfusies + eerste guidelines voor productie v/ medicijnen
o Bloed zoals we het afnemen, geen modificaties
o GMP = good manufacturing practices
• 2007: ATMPs erkend als een aparte categorie
• 2012: eerste gentherapie op de markt in Europa
• 2018: aparte regelgeving voor GMP, specifiek op ATMPs gericht
,ADVANCED THERAPY MEDICINAL PRODUCTS (ATMPs)
= medicijnen voor human gebruik gebaseerd op genen, weefsels of cellen
CATEGORIEËN
Gentherapie (GTMP)
= genen die leiden tot een therapeutisch, profylactisch of diagnostisch effect
➔ toevoegen, vervangen, herstellen, silencen of reguleren v/e genetische sequentie
• Transfer genen:
o Viraal: vector (viraal partikel zonder replicatiesysteem)
o Niet-viraal → vb: elektroporatie
• Zeker zijn dat het niet immunogeen werkt!
• Kwaliteit v/ vector & cel-gebaseerde producten is belangrijk!
• In vivo: genetische regulatie of modificatie v/ somatische cellen
• Ex vivo: genetisch gemodificeerde cellen terug toevoegen aan het lichaam
Weefsel-gebaseerde producten (TLP)
= gemodificeerde cellen/weefsels voor het vervangen, regenereren of herstellen
v/ humaan weefsel
Somatische celtherapie (sCTMP)
• Doel: genezen, diagnose stellen of preventie v/e ziekte
• 2 opties
o Substantieel gemanipuleerde somatische cellen
▪ Veranderen biologische eigenschappen
▪ VB: genetische modificatie, ex vivo culturen, celactivatie,…
▪ (Niet-substantieel: centrifugatie, sterilisatie, filtratie,…)
o Niet homoloog ➔ ander therapeutisch doeleinde
• Zowel autologe als allogene benadering mogelijk:
Autoloog Allogeen
• Donor = ontvanger • Donor ≠ ontvanger
• Patiënt-specifiek → beter veiligheidsprofiel • Geïmmortaliseerde cellen
• Lichaamseigen ➔ risico op inefficiënte werking • Schaal is belangrijk
• Limieten op schaal
• VB: MS → dendritische cel vaccinatie
Gecombineerde ATMPs (cATMP)
= 1 of meerdere medische toestellen als een integraal deel v/d geneeskunde
CEL-GEBASEERDE PRODUCTEN
Cel-gebaseerde producten zijn heel heterogeen, wat maakt dat er verschillende mogelijkheden zijn:
• Humaan (autoloog of allogeen) of dierlijk
• Zelf-hernieuwende stamcellen, progenitor cellen of terminaal gedifferentieerde cellen
• Genetisch gemodificeerde cellen ➔ nieuw genotype/fenotype
• Apart, in combi met biomoleculen/andere chemische substanties OF combi met structurele materialen
Bijgevolg zijn niet alle cel-gebaseerde producten ATMPs!
o Gedecellulariseerd medical device is GEEN ATMP
o Startmateriaal is belangrijk
o Vaccin is een ATMP afhankelijk v/d toepassing
▪ Vaccin voor infectieziekten → geen ATMP
▪ RNA vaccin tegen bv een kanker → ATMP
o CAT = committee for Advanced Therapies
▪ Experten komen samen en delen hun expertise over verschillende topics
▪ Adviesorgaan ➔ geen bindende uitspraak
, GOOD MANUFACTURING PRACTICES (GMP)
Noodzakelijk om de kwaliteit & veiligheid v/h product te kunnen garanderen
• Europese Unie: Eudralex volume 4
o Geeft aan waaraan je moet voldoen om manufacturing juist te doen
o Verschillende onderdelen → part IV: specifieke guidelines voor ATMPs
WAAROM VERSCHILLEN CEL-GEBASEERDE THERAPIEËN VAN DE TRADITIONELE METHODES?
1. Het actieve ingrediënt (= de cel) is een levend iets
• Grote biologische variëteit, maar ook verschillende subtypes per celtype
• Je wilt het levend houden, DUS niet steriliseren of filtreren
➔ Werken in steriele omgeving & binnen een bepaalde tijdslijn!
2. Complexiteit & manueel vs. geautomatiseerd
• Veel ATMPs duren lang (aantal dagen/weken)
• Expertise nodig: (re)training van personeel/toestellen
• Gecontroleerde omgeving noodzakelijk!
• Werken volgens gestandaardiseerd protocol
Open systemen geven meer kans op contaminatie, fouten,… en ook de standaardisatie
is niet gemakkelijk. Daarom wordt er ingezet op gesloten, geautomatiseerde
systemen:
• Ideale scenario: startproduct in, eindproduct uit
• Interessant voor standaardisatie → toestel heeft altijd dezelfde instellingen
• Economische interessanter
3. Kleine batch sizes, want vaak zijn autologe therapieën gepersonaliseerd
• Uitdagingen voor cryopreservatie (= invriezen van cellen of weefsels)
• Scale up of scale out nodig
4. Batch to batch variabiliteit
• Bijdragende parameters: donors, personeel, RM
• Belangrijk om te weten met wat je werkt & regelmatig dat te collecteren
• Automatisatie ➔ verhoogde manufacturing consistency
IN-PROCESS CONTROLES & RELEASE CRITERIA
Heel belangrijk dat er controles worden uitgevoerd om de veiligheid en kwaliteit v/e product te garanderen!
IN-PROCESS CONTROLES
Bij elke substantiële stap van een proces moeten controles uitgevoerd worden, zoals:
• Cell count → viabele cellen
• Efficiëntie: nagaan of RNA bijvoorbeeld effectief in de cel zit
• …
Tot slot wordt op het finale product een release test uitgevoerd
