Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPTForschungsprojekt »AIDPATH«
Die Behandlung von Krebserkrankungen mit neuen, individuellen Zelltherapien ist nicht nur ein langwieriger, sondern auch ein sehr kostspieliger Prozess. Im EU-Projekt AIDPATH werden die Partner aus Industrie und Forschung über einen Zeitraum von vier Jahren eine automatisierte und intelligente Anlage zur Herstellung sogenannter CAR-T-Zellen aufbauen, welche in der Lage ist, eine gezielte und patientenspezifische Zelltherapie direkt am Behandlungsort herzustellen. Darüber hinaus befasst sich das Projekt mit der Integration der Anlage in die Krankenhausumgebung unter Berücksichtigung der logistischen Prozesse sowie des Datenmanagements und der Datensicherheit.
AIDPATH und die moderne CAR-T-Zelltherapie
Die relativ neue CAR-T-Zelltherapie basiert auf gentechnisch veränderten T-Zellen. Das sind körpereigene weiße Blutkörperchen, die einen Teil des Immunsystems ausmachen. Die T-Zellen werden zur Behandlung aus dem Blut des Patienten entnommen und mit einem sogenannten chimären Antigenrezeptor (CAR) ausgestattet. Dieser Rezeptor befähigt die Zellen, Tumorzellen zu erkennen und zu zerstören. Die CAR-T-Zelltherapie wird in Deutschland bereits seit zwei Jahren eingesetzt und ebnet den Weg für völlig neue Behandlungsansätze in der Hämatologie und Onkologie. Allerdings ist die CAR-T-Zelltherapie bisher noch stark von komplexen logistischen Prozessen aus zentralen Produktionsstätten und unflexiblen Herstellungs- und Anwendungsschemata geprägt. Zudem ist es bisher nicht möglich, die individuellen Zelleigenschaften des Patienten zu berücksichtigen, so dass der Erfolg der Therapie nicht immer garantiert werden kann.
Künstliche Intelligenz für gezielte CAR-T-Zelltherapie
Für eine auf den Patienten zugeschnittene Therapie mit CAR-T-Zellen setzen die Partner im EU-Projekt AIDPATH auf künstliche Intelligenz (KI), welche die individuellen Daten und Biomarker des Patienten in den Therapieprozess einbezieht. So sollen hochwirksame und optimal angepasste CAR-T-Zellprodukte entstehen, die gegen die veränderten Zellen im Blut des Patienten oder im Tumor vorgehen. Die KI-Technologie wird auch zur Steuerung vor- und nachgelagerter Produktions- und Logistikprozesse eingesetzt, um die Termin- und Ressourcenplanung zu verbessern. Ein wesentlicher Vorteil der automatisierten, dezentralen Produktion ist das Potenzial, die Produktionszeiten zu verkürzen und die Therapie den Patienten früher zur Verfügung zu stellen. Daneben können die Kosten und die Auslastung der Krankenhausressourcen reduziert werden. Insgesamt ergibt sich daraus ein verbesserter Zugang für Patienten zu dieser Therapieform.
Das Projekt gliedert sich in drei Arbeitsbereiche, in denen über vier Jahre eine intelligente und automatisierte Anlage zur Herstellung von Therapeutika aufgebaut wird. Der erste Arbeitsbereich besteht aus der Automatisierung der Herstellungsprozesse und der Anlagenvernetzung, an der unter anderem das Fraunhofer IPT, das Fraunhofer IZI sowie AglarisCell, Fujifilm, das Universitätsklinikum Würzburg, FORTH und das University College of London beteiligt sein werden. Der zweite Arbeitsbereich beschäftigt sich mit der IoT-Infrastruktur, die durch das Fraunhofer IPT, Red Alert Labs und Ortec realisiert wird. Der dritte Arbeitsbereich beschäftigt sich mit der Entwicklung und Implementierung von KI-Technologie, an der das Fraunhofer IPT, IRIS, FORTH, SZTAKI, Fundacio Clinic per a la recerca Biomedica, Panaxea und Hitachi beteiligt sein werden.
Das EU-Projekt AIDPATH wird für vier Jahre unter dem Förderkennzeichen 101016909 aus der Fördermaßnahme Horizon 2020 der Europäischen Kommission gefördert.
Weitere Informationen zum Projekt finden Sie auf der Projektwebseite: www.aidpath-project.eu
Konsortium
Projektkoordinator
- Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, Aachen
Projektpartner
- AglarisCell SL, Tres Cantos
- Foundation for Research and Technology - Hellas, (FORTH), Patras
- Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI, Leipzig
- Fundacio Clinic per a la recerca Biomedica, Barcelona
- IRIS Technology Solutions, Sociedad Limitada, Madrid
- Ortec Optimization Technology B.V., Zoetermeer
- Panaxea BV, Amsterdam
- Red Alert Labs, Maisons-Alfort
- Sartorius CellGenix GmbH, Freiburg
- SZTAKI Institute for Computer Science and Control, Budapest
- Universitätsklinikum Würzburg, Würzburg
- University College London, London
Publikationen aus diesem Projekt
| Jahr Year | Titel/Autor:in Title/Author | Publikationstyp Publication Type |
|---|---|---|
| 2023 | Digital transformation of CAR-T cell therapy - challenges and potential for Industry 4.0 Hort, Simon; Sanges, Carmen; Jacobs, John J.L.; Hudecek, Michael; Schmitt, Robert H. |
Zeitschriftenaufsatz Journal Article |
| 2023 | Elaborating the potential of Artificial Intelligence in automated CAR-T cell manufacturing Bäckel, Niklas; Hort, Simon; Kis, Tamás; Nettleton, David F.; Egan, Joseph R.; Jacobs, John J.L.; Grunert, Dennis; Schmitt, Robert H. |
Zeitschriftenaufsatz Journal Article |
| 2023 | Automation in Cell and Gene Therapy manufacturing Drivers and economy of scale Herbst, Laura |
Vortrag Presentation |
| 2023 | Fully automated CAR-T cell manufacturing system enables process insight and control Herbst, Laura |
Vortrag Presentation |
| 2023 | Towards automated CAR-T Cell Manufacturing. Keeping up with Technological Advancement Herbst, Laura; Erkens, Frederik; Hort, Simon; Bäckel, Niklas; Nießing, Bastian; Popp, Georg; Franz, Paul; König, Niels; Hudecek, Michael; Rafiq, Qasim; Goldrick, Stephen; Papantoniou, Ioannis; Schmitt, Robert H. |
Poster |
| 2023 | How can digitalization and automation enable large-scale application of CAR-T cell therapies? Erkens, Frederik |
Vortrag Presentation |
| 2023 | How can digitalisation and AI improve CAR-T cell manufacturing? Hort, Simon |
Vortrag Presentation |
| 2022 | Toward Rapid, Widely Available Autologous CAR-T Cell Therapy - Artificial Intelligence and Automation Enabling the Smart Manufacturing Hospital Hort, Simon; Herbst, Laura; Bäckel, Niklas; Erkens, Frederik; Nießing, Bastian; Frye, Maik; König, Niels; Papantoniou, Ioannis; Hudecek, Michael; Jacobs, John J. L.; Schmitt, Robert |
Zeitschriftenaufsatz Journal Article |
| 2022 | Process Development and Manufacturing: TOWARDS AUTOMATED CAR-T CELL MANUFACTURING - KEEPING UP WITH TECHNOLOGICAL ADVANCEMENT Herbst, Laura; Erkens, Frederik; Hort, Simon; Bäckel, Niklas; Nießing, Bastian; König, Niels; Hudecek, Michael; Rafiq, Qasim A.; Papantoniou, Ioannis; Schmitt, Robert |
Zeitschriftenaufsatz Journal Article |
| 2022 | AIDPATH - Modular Approach to AI-Enabled CAR-T Cell Manufacturing Erkens, Frederik |
Vortrag Presentation |
| 2022 | AIDPATH - Modular Manufacturing Platform for AI-enabled hospital-based ATMP Production Erkens, Frederik |
Vortrag Presentation |
| 2022 | Flexible Steuerungssoftware für die vollautomatisierte ATMP-Herstellung Hort, Simon; Schmitt, Robert |
Zeitschriftenaufsatz Journal Article |
| 2021 | Automatisierung in der Biotechnologie. Hochdurchsatz-Produktion von neuartigen, zellbasierten Therapeutika durch den Einsatz von Robotern und Industrie 4.0 Biermann, Ferdinand |
Zeitschriftenaufsatz Journal Article |
Diese Liste ist ein Auszug aus der Publikationsplattform Fraunhofer-Publica
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