Il settore è alle porte di una trasformazione radicale, che potrebbe ridurre i costi e migliorare l’efficienza produttiva, rendendo le terapie geniche e cellulari accessibili su larga scala
Le terapie avanzate hanno segnato l’inizio di una nuova era della medicina. Fino a poco tempo fa l’idea di usare cellule e geni come farmaci sembrava più un concetto da romanzo di fantascienza che un’opzione concreta per trattare malattie incurabili. Eppure quel futuro è realtà: oggi sono autorizzate nel mondo oltre 30 terapie avanzate, per migliaia di pazienti affetti da malattie rare e non solo, e si prevede di superare la soglia di 60 prodotti entro il 2030. Questi trattamenti non sono più un'opzione di nicchia ma il numero di pazienti che potrebbero beneficiarne è molto più alto di quelli che riescono effettivamente ad accedervi, un grande ostacolo è la sostenibilità. Con un recente articolo Stephen Ward, Direttore Esecutivo di Cell and Gene Therapy (CGT) Catapult, spiega come sfruttare automazione e tecnologie digitali per aumentare la produzione e ridurre i costi di questi innovativi farmaci.
NUMERI E SFIDE DELLE TERAPIE AVANZATE
Il settore delle terapie avanzate è in piena espansione. Secondo l’ultimo rapporto di Alliance for Regenerative Medicines (ARM), a livello globale sono attivi oltre 1.900 studi clinici, di cui 107 in Fase III - 100 condotti dall’industria biofarmaceutica e 7 da enti accademici, governi o altre istituzioni. In Europa si contano 384 trial, circa 50 dei quali in fase pre-autorizzativa. Entro il 2030, si stima che potrebbero essere lanciate fino a 60 terapie geniche e cellulari, che potrebbero riguardare circa 350.000 pazienti.
Ma il percorso che porta queste terapie dal laboratorio al letto del paziente è estremamente complesso, soprattutto per quanto riguarda la produzione. A differenza dei farmaci di sintesi chimica, prodotti su larga scala, le terapie avanzate sono spesso personalizzate per il singolo paziente o per gruppi ristretti, e richiedono infrastrutture e personale altamente specializzati. Trattandosi di farmaci “vivi”, inoltre, non possono essere semplicemente sterilizzati al termine del processo produttivo: qualsiasi contaminazione o errore può compromettere l’intero trattamento. Per garantire qualità e sicurezza, la produzione segue dunque rigorosi standard di Good Manufacturing Practice (GMP), ma questo si traduce in costi molto elevati.
Un esempio emblematico è rappresentato dalle cellule CAR-T. Nonostante abbiano rivoluzionato il trattamento dei tumori del sangue e, più recentemente, di alcuni tumori solidi, il loro utilizzo è ancora limitato. Nel 2021 sono state prodotte solo 4.000 dosi di CAR-T a fronte di 450.000 potenziali beneficiari, con un costo medio di circa 300.000 euro per trattamento.
IL RUOLO DELL’AUTOMAZIONE
Secondo gli esperti di CGT Catapult – un'organizzazione indipendente senza scopo di lucro impegnata nel progresso delle terapie cellulari e geniche – l’automazione può rivoluzionare il settore, aiutando biotech e ricercatori a superare le sfide di produzione e costi per portare più rapidamente sul mercato le terapie cellulari e geniche. L’automazione può essere applicata in due modi principali: attraverso l’automatizzazione di singoli passaggi o tramite l’integrazione di più fasi produttive in un’unica piattaforma. Il primo approccio è più flessibile, ma richiede comunque l’intervento umano per il trasferimento dei materiali tra le diverse fasi. Il secondo, invece, permette una gestione più efficiente, riducendo la variabilità e i rischi di errore.
Diverse aziende e centri di ricerca stanno già sperimentando sistemi automatizzati per la produzione delle terapie avanzate. In Italia, l’Ospedale Pediatrico Bambino Gesù - centro di eccellenza per la ricerca sulle CAR-T - nel 2021 ha trattato i primi tre bambini con cellule prodotte attraverso un sistema automatizzato capace di generare più lotti in sole due settimane, nello stesso ambiente, riducendo il personale necessario e il rischio di contaminazioni. Anche l’industria sta andando in questa direzione: Lonza ha sviluppato Cocoon, un bioreattore automatizzato per la produzione di CAR-T, mentre l’azienda bolognese CellPly ha creato VivaCyte, una piattaforma interamente automatizzata per il controllo di qualità di terapie cellulari, che assicura risultati riproducibili e standardizzati.
AI E INNOVAZIONE DIGITALE
L’intelligenza artificiale (AI) gioca un ruolo chiave in questo processo. Può essere utilizzata, ad esempio, per ottimizzare le condizioni di coltura nei bioreattori, minimizzare l’errore umano e adattare i parametri produttivi in tempo reale, regolando automaticamente il dosaggio dei reagenti e rilevando eventuali contaminazioni prima della raccolta.
Un’altra possibilità è integrare l’AI con strumenti digitali come i “digital twin”, repliche virtuali dei processi produttivi che consentono di simulare scenari e ottimizzare i parametri prima della loro applicazione reale. Ad esempio, un’azienda potrebbe sfruttare un digital twin per testare il funzionamento di un bioreattore a diversi volumi o per prevedere come variazioni di temperatura o pH influenzano la crescita delle cellule.
LA QUESTIONE REGOLATORIA
L’automazione pone anche sfide sul fronte dell’industrializzazione su larga scala. Poiché queste terapie sono spesso create su misura per un singolo paziente, standardizzarne la produzione e misurarne il rapporto costi/benefici risulta più complesso rispetto ai farmaci tradizionali. Allo stesso tempo, le procedure di validazione sono estremamente rigorose, poiché qualsiasi variazione potrebbe influenzare le caratteristiche del prodotto finale.
L’introduzione su larga scala di sistemi automatizzati potrebbe quindi rendere necessario un aggiornamento delle normative GMP: per semplificare e uniformare la produzione, da una parte, e garantire la sicurezza ed efficacia della terapia, dall’altra. Negli Stati Uniti e nel Regno Unito sono già in corso iniziative per l’integrazione delle nuove tecnologie nei quadri regolatori.
IL FUTURO DEL SETTORE
Nei prossimi 12-18 mesi, l’automazione di singole fasi produttive diventerà sempre più diffusa, mentre nei prossimi 4-5 anni potrebbero emergere sistemi completamente integrati e digitalizzati. Questo porterà alla nascita di impianti produttivi più efficienti, in grado di soddisfare la crescente domanda di terapie avanzate.
Ma perché questa trasformazione possa realizzarsi, sarà fondamentale investire nella formazione di una forza lavoro altamente qualificata. Il CGT Catapult ha creato laboratori test in cui ricercatori e aziende possono sperimentare soluzioni automatizzate per la produzione e sta già promuovendo opportunità di carriera nel settore delle terapie avanzate, con programmi di formazione in automazione, digitalizzazione, qualità e manifattura attraverso la loro Advanced Therapies Apprenticeship Community (ATAC).
Il settore è alle porte di una trasformazione radicale. Investire oggi nell’innovazione e nella formazione significa rendere le terapie avanzate più accessibili, garantendo a un numero sempre maggiore di pazienti la possibilità di beneficiare di cure rivoluzionarie.
