L'utilisation de la capacitance pour mesurer la densité cellulaire en ligne n'est pas nouveau. Initialement, la technologie a été développée il y a plus de 30 ans (1) pour la détermination de la biomasse en suspension. Elle est depuis largement utilisée dans les sociétés biopharmaceutiques et biotechnologiques dans le monde entier.

La mesure de capacitance est devenue une technologie standard pour la surveillance et l'automatisation des cultures cellulaires, des laboratoires R&D aux procédés de production à grande échelle de produits biologiques ou de vaccins.

Les bioprocédés ont connu ces dernières années un essor considérable dans la réduction des échelles avec la mise sur le marché de systèmes de cultures et de bioréacteurs aux volumes toujours plus petits, générant toujours plus de données.

Si leur intérêt n’est plus à démontrer pour ces applications, qu'en est-il pour les procédés de thérapies innovantes ?

Le développement de ces procédés de thérapie cellulaire et génique est aujourd’hui beaucoup plus limité par les outils mis à disposition. Avec des cellules de donneur/patient coûteuses, rares et variables, il est difficile de développer un modèle réduit qui fournisse suffisamment de données utiles.

L’arrivée très récente de nouvelles technologies de miniaturisation dans ces domaines représente une véritable révolution et permet aux chercheurs d’avoir des systèmes capables d’établir un procédé de fabrication plus robuste, mieux compris, d’effectuer plus d'expériences de développement en moins de temps et ce à très petits volumes – 2mL !

Grâce à leurs nombreux avantages, les procédés en continu sont courants et souvent plébiscités, notamment lors des étapes USP (Upstream Processing).

Voyons dans cet article les bénéfices certains qu’ils peuvent apporter également pour les phases DSP (Downstream Processing).

Les modèles réduits sont devenus essentiels pour le développement des lignées cellulaires et des milieux, ainsi que pour l'optimisation globale des procédés. Ils offrent la possibilité d'exécuter plusieurs expériences en parallèle, d’obtenir de nombreuses données tout en permettant de réduire considérablement le temps et les coûts par rapport aux expériences à plus grande échelle.

En 2020, la pandémie de coronavirus a introduit et accéléré le développement sans précédent de vaccins pour prévenir la COVID-19. Certains de ces vaccins (AstraZeneca, Janssen) sont basés sur des virus adéno-associés (AAV) non pathogènes, porteurs du vecteur viral d’intérêt.

La surveillance et le contrôle en temps opportun des paramètres de procédés et attributs de produit critiques (CPP et CPA) sont essentiels pour concevoir, analyser et contrôler un bioprocédé.

Comme lors des étapes amont de cultures, le passage à l’usage unique dans les étapes de purification avales est de plus en plus observé pour des raisons évidentes de simplicité d’utilisation et de gain de productivité.

L’oxygène, le pH, le dioxyde de carbone ou encore la biomasse, sont des mesures essentielles pour surveiller l'état des cultures au cours des procédés biologiques.

La pandémie que nous traversons et le confinement passé ont bouleversé nos vies professionnelles. En quelques jours, voire quelques heures, il a fallu repenser une stratégie, redéfinir une organisation, re-appréhender les espaces de travail et les déplacements ou encore s’équiper pour le télétravail.

La multiplication des données générées dans les procédés biotechnologiques et pharmaceutiques ainsi que la volonté de plus en plus présente d’une démarche PAT - Process Analytical Technology - a contraint les entreprises à adopter de nouvelles méthodes pour la gestion de ces flux continus d’informations.
Le data-management est alors entré en jeu ainsi que la notion de logiciel PIMS - Process Information Management System.