跨越鸿沟 | 生命科学创业者行动指南4：欢迎来到崭新明亮的GMP实验室

注：本系列文章由The Translational Scientist和Cytiva联合出品

我们的《跨越鸿沟》互动式系列文章一共有6期，旨在协助您应对在转化研究的马拉松中面临的挑战。先来概括下前几期的内容：

在第1期中，Tim O’Meara登上他的虚拟直升机，带我们俯视了前方的道路。

在第2期中，Eric Topol将火箭借给我们，告诉我们要志存高远。

在第3期中，Alex de Winter带我们全面了解各种融资渠道，包括它们的优点和缺点。

第4期：欢迎来到崭新明亮的GMP实验室

Sabrina Carmichael，经验丰富的研发科学家作为过来人，助力您在GMP新家安顿下来；Rich Whitworth | 2022年9月29日| 阅读时间4分钟 | 学习资源

在第4期中，我们将探讨从研究阶段过渡到生产阶段时面临的实验室空间设计问题。

2022年7月，匿名受访者：我们最 大的疑虑是如何确保我们的‘新’实验室，无论目前还是以后，都切合目的。

本期指导者:

Sabrina Carmichael

Cytiva CGT Fast Trak 全 球培训负责人

从马萨诸塞州伍斯特理工学院毕业后，我取得了生物学和生物技术学位，在Genzyme工作过一小段时间，主要负责产前诊断。之后，我进入了马萨诸塞州公共卫生部，继续从事诊断领域，重 点研究HIV和肝炎。后来，我进入Boston Children’s Hospital进行了6年的血小板研究。

2017年，我以研发助理的身份加入GE Healthcare（现更名为Cytiva）。在那里，我开始实际建造实验室。

几年后，我升任技术科学家，后来又进入CGT FastTrak全 球培训团队，直至现在。在团队中，我主要负责制作课程内容、介绍细胞疗法生产工艺和相关技术以及讲授课程。由于我在公司里有相关经验，我也与工艺开发科学家一起启动和领导新项目。

Q

能否分享下您从头建立实验室的个人经历？

故事可能比较老套，2017年我加GE Healthcare（现更名为Cytiva）时，公司指派我们快速建立一个细胞疗法实验室，当时需要在极其短的时间内同时开始好几个项目，我和同事们感到压力巨大。同时我们发现在给我们的实验室里面，真正能用得上的东西少之又少，而且我们还需要在短时间内快速掌握全新的知识，不过，一路下来我们实现了许多其他项目的完 美落地，公司内部和外部都有涉及。我们获得了以下三大教训：

 1 、了解可能实现的范围：有些东西你可能觉得需要，或者想留着，但是不要留下你的技能或空间无法实现的东西。对能够外包的内容和时间点作出精明决策。

 2 、回归基础：如果是改造实验室，则需要考虑几个基本要求。首先，这个实验室是否满足煤气和用电需求？我们的新实验室没有煤气管道，所以我们得把煤气罐搬进来。如果你的建造期有14天，那么肯定需要不间断电源 (UPS) ；我们当时有常规电源插座。而且获得UPS需要使用一些巧妙的解决办法。如果你足够幸运，可以按照自己的意愿从头建造实验室，但也请不要忘记基础要求。

 3 、遵循时间规划：在涉及技能和空间时，不要延长你和你的团队的工作时间。在本系列第1期中，Tim O’Meara这样说：“时间是你最 宝贵的资源，时间在每个阶段都很重要。”如果你的团队规模小，你认为花三天时间执行一次测定值得吗？答案是“不值得”，因为你可能还有57件事情要做。外包是个很有吸引力的推进方法，尤其是在我们需要高度复杂且昂贵的仪器进行分析时显得格外重要。

Q

如果有条件可以按照自己的意愿从头建造新实验室，您会给出什么建议？

很高兴地说，我也有过这样的经历。在我创建的第 一所实验室所在的楼栋里，还有一些货架空间，完全可以自由利用。我们接到工作要求，需要建造一个新的细胞疗法Fast Trak实验室。不得不说，第 一次建造实验室得到的教训对我们来说很有帮助。

 1 、我说过，从基础开始，也就是基础设施。这个阶段建造基础设施更容易。别忘了电源 (UPS !) 、煤气管道和水。还有，别忘了联网（在连接日益紧密的今天，你可能会忘记这一点）。如果你计划使用自动化软件，联网尤为重要。

 2 、聚焦优化平面图，实现想要的产能。换句话说，要满足当前和日后的产能需求，你能将多少设备安全地挤进这个空间？

Q

对于想要从研究阶段跨步到生产阶段，进而放大规模的转化研究人员，您会给出哪些其他指导？

首先，我建议与所在地区的一些知名设备生产商沟通。毫无疑问，他们肯定参与过类似项目，拥有一定的经验，能够指导你沿着一条合理规范的道路前进。同样，你可能想考虑与知名合同研发生产组织 (CDMO) 合作，我想这可能超出了本篇文章的范围，但这些公司在寻找解决方案方面（或者用悲观主义者的话来说，在排除故障方面）拥有丰富的经验，且成绩卓著。

不管怎样，如果转化研究人员身处关键时间点，需要考虑投入生产以及放大规模的问题，那么工艺总是第 一个要讨论的话题。如果你的工艺还没确定，你应该首先与工艺开发科学家沟通。工艺和所需产能将决定所需的空间、技能和设备。一旦进入药品生产质量管理规范 (GMP) 话题，安全就成为了关键词，谈话内容将迅速转变，将不再是工艺。你的设备需求（场地空间/工作台空间的利用）无疑会大幅改变。你会奇怪地发现，以往在研究阶段中完全依赖的东西可能突然间在生产阶段中毫无用处了。

从细胞疗法角度来看尤其如此。选择的方向不同（自体疗法还是异体疗法），导致你的需求也会随之变得不同。如果选择的是自体疗法，你需要横向放大，而不是纵向放大。换句话说，你可能需要将生物反应器的数量从1台增加到10台，每一台代表一个患者。如果选择的是异体疗法，则按照更加常规的生物制药 方式放大规模，也就是扩大生物反应器的体积，比如从10 L 扩大到50 L。

Q

您在（转化）研究和生产实验室空间两个领域都有所涉猎，除了设备之外，这两个领域还有哪些主要差异吗？

在Boston Children’s Hospital，我所在的学术实验室负责基础研究、转化研究和临床研究。那个实验室的布局和监管规定与Cytiva的实验室截然不同，就像是白天与黑夜的区别。最震撼的启示是 i)文档，ii)严格遵循流程；iii)更多的文档。监管机构真的很喜欢文档，所以你可能要改变下思维方式。GMP生产是与学术研究截然不同的赛道。所以我们越早学习如何预防严重的“炮弹休克”就越好。

Q

在目前的工作中，您经常与客户沟通如何过渡到专用生产实验室建造方面的问题。

是这样的。他们一般来找我讨论他们想运行的具体工艺，我们会为他们构建合适的流程。我们首先讨论每年治 疗一定人数的患者需要多少细胞扩增和收获系统，同时也会探索最 佳的配置、所需的分析能力等等。

每个诉求都是独一 无二的。可以说，我们有时需要在空间的限制下发挥创意。也就是说，小并不代表不可能。我们的马尔堡企业实验室即使只有一个步入式衣柜那么大，也装下了整个细胞疗法工作流程的相关设备，包括多个双层叠式孵化器、一个生物安全柜和一个细胞计数器。在引导客户参观设施时，我总是喜欢将这个特殊的实验室作为最 小作业空间的示例介绍给大家，这个概念也就是前面提到的“可能实现的范围”。不过，创造力毕竟是有限的。不论潜在客户多么激情澎湃，我也不能奇迹般地打破物理定律。

Q

潜在药品生产商的涵盖范围很广，从虚拟生物技术公司（整体外包）到独立团队（对于他们所珍爱的“研发结果”，每一个环节都要亲历亲为），都包含在内。作为资 深专家，您的看法是什么？

这个问题很难。我想说，CDMO的存在是有一定理由的。他们做得很棒，产能惊人，而且能很快解决很多困惑和难题。我与几个这样的组织合作过，他们旨在扩大或者增强细胞和基因治疗产能，我知道他们能提供规模、专业知识和设备，而这些是单干无法做到的。但需要提醒的是，你成为了众多客户中的一个，会（或者至少感觉会）失去控制权。

另一方面，如果你愿意花时间、花精力开发自己的生产能力，我想说“对你是件好事，对科学也是件好事！”

有一点很重要，你的问题里有一个词：“范围”。我认为要注意每个产品和工艺都是不同的，每个团队有不同的技能组合，所以每家公司，不论规模大小，要求都会各不相同。与多个潜在合作伙伴畅谈，与处境类似的公司沟通，利用一切所需的支持、智慧和资源，来帮助你取得成功。不论你的方向是什么，要认识到你无需单打独斗。

Think Early凡星思创转化平台

2022年起，Cytiva携手E药经理人推出“Think Early凡星思创转化平台”，旨在推进处于早期研发以及pre-A轮融资阶段前的研究成果及早期科创项目实现创新创业转化机会。

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