Как создается лекарство
Азот, стерильность и китайские хомячки
Дарина Грибова, «Нанометр»
Программа «Мастерские инноваций» ФИОП РОСНАНО и МГУ имени М.В.Ломоносова подвели итоги конкурса «Моя лаборатория». Мы с удовольствием публикуем лучшие работы.
Попасть в производственный корпус биофармацевтической компании «Биокад» непросто, если вы не врач, аспирант или лучший сотрудник месяца на экскурсии. Нам повезло: в халатах и бахилах, пройдя шумный воздушный душ, мы с фотографом оказываемся в начале цикла производства – комнате подготовки банка клеток.
«Биокад» – одна из немногих в России компаний полного цикла. Это значит, что здесь самостоятельно разрабатывают инновационные лекарства с молекулы до выхода на рынок. В Петербурге (точнее, в поселке Стрельна на юге города), помимо производства и офиса продаж, находится «мозг» компании – ряд лабораторий. Это лаборатории молекулярной генетики, высокопроизводительных биотехнологических методов, клеточных технологий, а также аналитических методов, где препараты разрабатываются и тестируются.
«Сейчас мы вывели в продажу новый препарат – российский биоаналог ритуксимаба для лечения рака крови, лимфатических узлов, – рассказывает генеральный директор «Биокада» Дмитрий Морозов. – Все шаги для этого были запланированы заранее. Четыре года назад мы должны были принять программу, построить завод, получить большое количество одобрений». Этот препарат в сочетании с химиотерапией помогает пациентам справится со страшным онкологическим заболеванием.
Ирина Ковалёва, специалист отдела обеспечения качества на производстве, гордится своей работой и может рассказать про все этапы создания лекарства. «Именно субстанции моноклональных антител применяются для лечения онкологических и аутоимунных заболеваний. Продуцентом наших моноклональных антител являются клетки яичников китайских хомячков. Почему? Потому что клетки млекопитающих наиболее близки к человеческим, и продуцируемые ими антитела максимально эффективны и безопасны при введении пациенту», – объясняет она в комнате подготовки банка клеток. Банк разделен на две части по крио-хранилищам; так можно избежать потери всех клеток в чрезвычайных обстоятельствах.
До определенного момента клетки хранятся в замороженном азоте, затем криовиалы (замороженные пробирки) размораживаются: «Открываются специальные коробки, где в крошечных пробирках находится по одному миллилитру клеток. Вся процедура должна занимать от двух до пяти минут, иначе потеряется их жизнеспособность». Пробирки разогреваются при температуре 37оC, сохраняя жизнеспособность более 90% клеток. Начинается следующая стадия производства.
Надо сказать, что все это происходит в помещении, невидимом для зрителей: процесс мы наблюдали на видео. Более того, от комнат класса чистоты B, в которые нам нельзя даже после воздушного душа, мы отделены стеклом, коридором для персонала и снова стеклом. К чистоте здесь относятся серьезно: еженедельно пробы снимают с одежды и рук персонала, проверяются смывы воды и воздуха для поддержания постоянной стерильности. Стерильность – это когда в помещении нет ни одного микроорганизма, которого там быть не должно.
Дальше по коридору – комната подготовки посевного материала. Здесь, помимо ламинарного шкафа для ручной работы с клетками в атмосфере полной стерильности, есть инкубатор – оранжевый шкафчик, где к одному миллилитру клеток добавляют питательные добавки и наращивают его до двух литров. Постепенно – сначала до 125 мл, потом до 500 мл и так далее. В шейкере-инкубаторе поддерживаются определенная температура, влажность и скорость перемешивания.
Следующая стадия – ферментационный зал. «Это самое главное помещение, здесь происходит крупномасштабная наработка конечной субстанции, – рассказывает Ирина. – Все начинается с волнового биореактора, это платформа, которая качается – вместе с одноразовым стерильным мешочком». В мешок закачивают питательную среду и содержимое той двухлитровой колбы, которое получили раньше, также туда подается газовая смесь из воздуха и углекислого газа для поддержания pH среды.
Примерно четыре дня происходит наращивание до необходимой концентрации, а затем все отправляется в 250-литровый биореактор. В этом же помещении стоит пять реакторов на 1000 литров каждый, куда, в свою очередь, клетки пересеваются дальше. Масштабы и гибкость этой технологии позволяют производить сразу несколько лекарств.
После цикла культивирования мешок с субстанцией путешествует дальше, в помещение довирусной очистки: от наших глаз оно тоже скрыто. Там проходит два этапа очистки целевого белка через специальные хроматографические колонны; первая очистка – на сорбенте с протеином А, вторая – на мультимодальном сорбенте CaptoAdhere. Через колонны пропускают культуральную жидкость или раствор белка, селективно связывая продукт или примеси (например, агрегаты антител, белки клеток продуцентов, ДНК).
Все оборудование здесь ослепительно чистое, как в хирургическом кабинете. «Представьте, что мешок для волнового биореактора пришел с дыркой – это недопустимо, – качает головой Ирина. – У нас каждый день берутся пробы, и если мы видим, что партия не подходит, она сразу бракуется. С такими поставщиками мы стараемся больше не работать». Это неудивительно: риски слишком велики, стоимость одного такого мешочка в конце составляет 175 миллионов рублей.
«Здесь хранится наша готовая продукция. У меня доступа... нет», – смеется Ирина, прикладывая карточку пропуска к двери склада без всякого эффекта. Она рассказывает, что завод в Стрельне отвечает только за наработку субстанции, а линия розлива по флаконам находится в Петрово-Дальнем в Московской области, откуда и выходят готовые лекарственные средства.
В другом крыле производственного корпуса находится центральная заводская лаборатория, в ней контролируются параметры процесса культивирования клеток. Тут специальный автоматический счетчик клеток Cedex позволяет разобраться, какие из них изначально нежизнеспособны. Другой аппарат, высокая хроматографическая колонка, высчитывает, сколько в субстанции белка, самого главного элемента для лекарства.
Через весовую комнату проходим в помещение для приготовления питательных сред и добавок. Все они проходят анализ на бактериальные эндотоксины – это вещества, которые могут вызывать токсическую реакцию у человека, повышение температуры, лихорадку, и от которых нужно избавляться на ранних стадиях проверок. «Желтая этикетка означает, что добавки к нам прибыли и пока на карантине, – перечисляет Ирина, – синяя этикетка: проба отобрана, она отбирается из каждой баночки. Зеленая – можно использовать на производстве. И пока нет этих трех цветов, с ними нельзя работать. У нас все очень строго».
Сделав полный круг по периметру производственного цеха, возвращаемся к воздушному душу. «Бахилы можете оставить, халатики – сдать», – командует Ирина. Ей, специалисту отдела обеспечения качества, всего 23 года. Очень молодой персонал – отличительная особенность «Биокада» и, по словам Дмитрия Морозова, один из факторов успешности предприятия на стыке науки и производства. «Будущее создается сейчас, поэтому у меня как у управленца должна быть молодая банда, создающая будущее, в котором она будет жить через 5-10 лет. Мы должны инвестировать в науку, в молодежь и в современное оборудование», – считает он.
Напоследок я спрашиваю генерального директора, какую из десятков разработок компании он считает самой важной на данный момент. «Сейчас мы прошли лабораторный этап создания нового продукта на основании блокатора PD-1 – это антитело, с помощью которого можно бороться с меланомой, очень агрессивной опухолью. Это один из препаратов, которые будут применяться в комплексной терапии, – Дмитрий Морозов задумывается. – Также меня очень волнуют вопросы рака груди у женщин, и мы много над этим работаем. Нечестно, когда молодые девушки страдают и погибают от этого».
Об авторе:
Дарина Грибова – журналист-фрилансер, выпускница Санкт-Петербургского государственного университета, Высшей школы журналистики и массовых коммуникаций (факультет журналистики), по специальности – международная журналистика.
Сейчас учится по совместной магистерской программе Санкт-Петербургского государственного университета & Freie Universitat Berlin (магистерская программа «Глобальная коммуникация и международная журналистика», 1 курс).
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
16.03.2015