Bảo quản đông lạnh là quá trình sử dụng nhiệt độ cực thấp để bảo quản các tế bào sống trong thời gian dài. Bảo quản đông lạnh là một khía cạnh thiết yếu của quá trình sản xuất tế bào dùng trong các liệu pháp tế bào. Trong khi có nhiều điều cần xem xét để phát triển quy trình bảo quản đông lạnh nhằm đảm bảo các tế bào an toàn và hiệu quả, dưới đây là bốn trong số những điều quan trọng nhất.

Kiểm soát tốc độ hạ nhiệt theo chương trình (CRF) là điều cần thiết để đảm bảo chất lượng tế bào trị liệu

Tế bào của bệnh nhân sau khi được thu thập và xử lý để sử dụng trong điều trị, sẽ được bảo quản lạnh và vận chuyển đến bệnh nhân, nơi chúng sẽ được rã đông và ghép. Quá trình bảo quản lạnh phải được thực hiện cẩn thận để duy trì tính toàn vẹn của tế bào và giá trị điều trị.
Điều cơ bản để bảo quản thành công là ngăn ngừa các tế bào hỏng (chết). Chất bảo vệ lạnh, chẳng hạn như dimethyl sulfoxide (DMSO), ngấm vào tế bào trong quá trình đông lạnh, giúp ngăn ngừa tổn thương tế bào. Quá trình bảo quản lạnh phải được thực hiện ở tốc độ làm lạnh cụ thể, thường là 1°C/phút, cho đến khi mẫu đạt -50°C để giữ được tính toàn vẹn của mẫu trong chương trình hạ nhiệt độ. Khi mẫu đạt đến -50°C, có thể nhanh chóng đưa đến nhiệt độ bảo quản cuối cùng là -196°C để bảo quản lâu dài. Tốc độ đông lạnh được kiểm soát trước khi bảo quản tối đa hóa khả năng sống của tế bào.

Lựa chọn hệ thống lưu trữ tế bào phù hợp

Nói chung, điều quan trọng là phải chọn một hệ thống khép kín, có thể mở rộng và tuân thủ GMP để bảo quản lạnh. Tế bào thường được bảo quản lạnh trong ống vials, vì chúng dễ xử lý và có thể được sử dụng để thiết lập ngân hàng cho sản xuất liệu pháp tế bào dị ghép (có nguồn gốc từ người hiến tặng) ở quy mô lớn. Tuy nhiên, đối với các liệu pháp tế bào tự thân (lấy từ bệnh nhân), chẳng hạn như một số liệu pháp tế bào T-CAR, ống vials không phải là lựa chọn tốt nhất. Số lượng cần thiết cho một liều bệnh nhân cần dùng có thể vượt quá hàng tỷ tế bào và rất có thể sẽ không thể vừa trong ống vials. Ngoài ra, các ống vails không thích hợp để sử dụng liều tế bào cho bệnh nhân tại các cơ sở lâm sàng.

Một giải pháp thay thế sẽ là bảo quản lạnh các tế bào trong một túi đông lạnh được thiết kế để lưu trữ các tế bào bằng phương pháp đông lạnh. Sự đa dạng về kích thước có sẵn cho phép lưu trữ số lượng tế bào lớn hơn, mang lại tính linh hoạt cao hơn. Tuy nhiên, việc sử dụng túi đông lạnh không phải là không có những thách thức riêng vì những túi này không cung cấp giải pháp tự động. Điểm mấu chốt là chọn một hệ thống có thể chứa nhiều thể tích liều lượng cho bệnh nhân để đảm bảo kết quả tốt nhất cho việc lưu trữ tế bào.

 Truy xuất nguồn gốc mẫu tế bào trong hệ thống lưu trữ tế bào

Dây chuyền lạnh đối với sản phẩm y tế là chuỗi các sự kiện vận chuyển cần thiết để duy trì nhiệt độ trong phạm vi thông số kỹ thuật đã được phê duyệt từ nhà sản xuất đến người dùng. Dây chuyền lạnh được sử dụng để phân phối dược phẩm và các sản phẩm sinh học, và đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ. Đối với các sản phẩm trị liệu tế bào, điều này thể hiện thách thức duy nhất trong việc duy trì các tế bào sống ở trạng thái tồn tại từ khi lưu trữ đến phân phối.
Nói cách khác, cần phải đảm bảo một dây chuyền lạnh an toàn và hiệu quả để giữ cho các tế bào ở tình trạng tốt nhất có thể cho đến lúc chúng được sử dụng cho bệnh nhân thông qua liệu pháp tế bào.                                         
Ngoài ra, cho dù các tế bào là dị ghép (nguồn gốc từ người hiến tặng) hay tự thân (nguồn gốc từ bệnh nhân), các biện pháp cũng phải được thực hiện để đảm bảo tính bảo mật và khả năng truy nguyên của tế bào từ khi chiết xuất đến khi sử dụng. Nên thường xuyên theo dõi một mẫu tế bào từ khi phân lập mô cho đến khi đưa bệnh nhân đi, với đủ bảo mật để duy trì tính bảo mật của bệnh nhân. Việc truy xuất nguồn gốc của các tế bào trong suốt dây chuyền lạnh không chỉ đảm bảo rằng thông tin của bệnh nhân vẫn được bảo mật mà còn đảm bảo sự an toàn và chất lượng của các tế bào từ quá trình sản xuất cho đến khi sử dụng chúng trong liệu pháp tế bào và gen.

Tự động hóa và khép kín quy trình hạ nhiệt độ theo chương trình, lưu mẫu và lấy mẫu tế bào

Ngân hàng tế bào tự động mang lại nhiều lợi ích cho quá trình sản xuất tế bào, bao gồm cả việc làm cho các quy trình tiết kiệm thời gian và chi phí hơn. Hệ thống không chỉ tiết kiệm thời gian và tiền bạc mà còn tăng tính khả dụng của chúng cho nhiều người trên khắp thế giới.
Quy trình làm việc của hệ thống khép kín giúp giảm thiểu rủi ro nhiễm.
Đây là những hệ thống được thiết kế để hoạt động theo cách không để tế bào tiếp xúc với môi trường trong phòng và việc sử dụng chúng làm tăng độ an toàn và hiệu quả của quy trình sản xuất tế bào.
Hệ thống tự động như BioArchive® sử dụng phần mềm theo dõi và công nghệ do máy tính kiểm soát đã được kiểm chứng, giúp bảo vệ tốt nhất cho các mẫu tế bào được thu thập ngày nay và đảm bảo khả năng tồn tại của chúng khi đến thời điểm sử dụng.

Hệ thống BioArchive® lưu trữ tế bào tự động

Hệ thống BioArchive® cung cấp khả năng lưu trữ, theo dõi và truy xuất tế bào một cách tự động hóa và chắc chắn. Hệ thống cung cấp khả năng kiểm soát nhiệt độ không đổi thông qua xử lý mẫu trong hệ thống kín với lưu trữ và truy xuất bằng robot, dẫn đến việc tiếp xúc tối thiểu với các hiện tượng gia nhiệt tạm thời (TWE). Đây là những phơi nhiễm ngắn của các sản phẩm bảo quản lạnh với nhiệt độ trên nhiệt độ lý tưởng cho bảo quản lạnh. Sản phẩm có tính sáng tạo cao này tự động hóa quy trình bảo quản lạnh và tự hào có tỷ lệ sống sót của tế bào sau rả đông là 94%. Phần mềm quản lý mẫu (SMS) cung cấp việc theo dõi mẫu, lịch sử và kiểm kê mẫu, được cá nhân hóa, được lập hồ sơ đầy đủ, đảm bảo tuân thủ GMP.

                                                       
ThermoGenesis Holdings, Inc. là công ty tiên phong và dẫn đầu thị trường trong việc phát triển và thương mại hóa các công nghệ xử lý tế bào tự động cho lĩnh vực tế bào và liệu pháp gen. ThermoGenesis cung cấp trọn giải pháp tự động cho ngân hàng sinh học lâm sàng, các ứng dụng point-of-care và xử lý tế bào quy mô lớn với sự chú trọng đặc biệt vào thị trường liệu pháp miễn dịch CAR-T đang phát triển.