Ein Rezept für Innovation in der biopharmazeutischen Produktion

Organisationen, die lebensrettende Medikamente entwickeln und herstellen, stehen ständig vor der Aufgabe, die Versorgung der Patienten zu beschleunigen und gleichzeitig alle gesetzlichen Vorschriften einzuhalten.

Abonnieren, das niederländische Zentrum für die klinische Weiterentwicklung von Zell- und Gentherapien, ist auf die Herstellung viraler Vektoren und Zelltherapien spezialisiert. Die Organisation erkennt die Vorteile einer digitalen Einrichtung an, da die Integration von Daten und Systemen der Schlüssel zur Bereitstellung neuer Therapien ist.

In der Arzneimittelproduktion übersteigt die Fähigkeit moderner Laborgeräte zum Teilen, Vernetzen und Bearbeiten von Daten häufig die Leistungsfähigkeit einfacher Standardsoftware.

NecstGen brauchte eine Brücke zwischen seiner komplexen Entwicklungs- und Fertigungsarbeit und der Betriebstechnologie. Low-Code bot eine Möglichkeit, Systeme zu verbinden und gleichzeitig konform zu bleiben, Daten zu verwalten und eine integrierte Ansicht von Laboren und Reinräumen bereitzustellen.

Im Jahr 2020 übernahm NecstGen Mendix Low-Code-Entwicklungsplattform. Seitdem erfüllen sie die strengen Standards der pharmazeutischen Produktion und optimieren gleichzeitig ihre Labor- und Reinraumprozesse und verbessern die Datenqualität.

Eine Low-Code-Lösung

Im Bereich der biotechnologischen Forschung, Produktion und Prüfung hat jede Störung – sei es bei den Abläufen oder der Datengenauigkeit – schwerwiegende Folgen.

„Unsere Produkte werden Patienten verabreicht. Das ist eine große Verantwortung“, erklärt Kees Mensch, IT-Leiter bei NecstGen.

NecstGen, das vorwiegend als Vertragsentwicklungs- und Fertigungsunternehmen tätig ist, zeichnet sich dadurch aus, dass es akademische Gruppen und kleinere Startups anspricht, um ihnen bei der Verwirklichung ihrer innovativen Ideen zu helfen. „Es gibt eine Marktlücke für eine gezielte, engagierte und kleinere Lösung, um gute Ideen von der Entwicklung bis zur klinischen Erprobung zu beschleunigen“, betonte Lindsay Mulder, Viral Vector-Spezialistin bei NecstGen.

Der Schwerpunkt von NecstGen liegt auf Zell- und Gentherapie, an der Schnittstelle zwischen Fertigungsexzellenz und datengetriebener Pharmazie inspirieren. Trotz des Einsatzes hochentwickelter Werkzeuge in den Laboren und Reinräumen für virale Vektoren und Zelltherapie treten immer wieder Herausforderungen auf.

Die Ausrüstung stammt oft von verschiedenen Lieferanten oder verfügt über eine von Natur aus starre Software. Daher war eine flexible Lösung zur Anbindung der Systemlandschaft erforderlich, eine neue Ergänzung der IT-Infrastruktur.

Bei der Suche nach anpassbaren Softwarelösungen suchte NecstGen nach einer Plattform, die Folgendes kann:

• Standardisieren Datenerfassung von ihrer digitalen Ausrüstung zur Verbesserung der Datenqualität
• Optimieren die Viral-Vektor-Prozesse ihres Labors und eliminierten papierbasierte Prozesse
• Comply mit den strengen Anforderungen der Europäischen Union an die Gute Herstellungspraxis (GMP)

„In den Laboren und Reinräumen gibt es viele Spezialgeräte, die absolut fehlerfrei sein müssen, damit bei der Arbeit mit Viren, Zellen und Chemikalien keine Fehler passieren“, erklärt Mensch.

Mendix wurde aufgrund folgender Eigenschaften ausgewählt:

• Innovativ und kollaborativer Charakter
• Flexible und starke Architektur
• Moderne Integrationsmöglichkeiten

„Das Interessante für die Wissenschaftler ist, dass sie eine schöne Reise erleben konnten, um ein Produkt herzustellen mit Mendix. Und für einen Entwickler war es von entscheidender Bedeutung, die Betriebsabläufe des Labors in- und auswendig zu verstehen, um diese einzigartigen Lösungen zu schaffen“, sagte Mensch. „Ihre Welten kollidierten mit der Einführung von Mendix"

Verbesserung viraler Vektorprozesse

Im Jahr 2023 präsentierte Mulder einen Business Case mit dem Ziel, rationalisieren Laborbetrieb an Mensch und Erik Bottenberg, technischer Leiter und Architekt.

Ein siebenköpfiges Team begann dann mit der Entwicklung von drei Low-Code-Anwendungen, darunter ein Zelltracker für das Viral Vector-Labor, ein Reinraum-Dashboard und eine Transaktionsebene, die mit Software von Drittanbietern kommuniziert, um ihr Laborinformationsmanagementsystem (LIMS) zu schützen.

Big Data vereinfachen

Da NecstGen seinen Schwerpunkt auf die Behandlung individueller und kritischer Patienten legt, kommt Spezialausrüstung zum Einsatz.

Die Zellkultur ist ein wesentlicher Bestandteil der bei NecstGen durchgeführten Produktionsprozesse. Daher spielt die Ausrüstung zur Analyse der Zellzahl und -lebensfähigkeit eine zentrale Rolle bei der Bereitstellung von Informationen zur Qualität der in diesen Prozessen verwendeten Zellen.

„Das Gerät beurteilt viele Aspekte des physischen Zustands der Zellen. Es kann beurteilen, wie viele davon noch leben, ob sie verklumpt sind oder nicht, ihre Größe und Form usw. Das sind alles wichtige Informationen für unsere Prozesse“, erklärte Mulder. „Und da wir große Optimierungsexperimente durchführen, könnten wir viele, viele verschiedene Bedingungen testen, um pharmazeutische Virusvektoren herzustellen.“

Die Zellanalysegeräte von NecstGen waren zwar in ihrer Hauptfunktion beeindruckend, verfügten jedoch nicht über integrierte Datenanalysefunktionen und generierten nur CSV-Dateien, deren Bearbeitung sich als schwierig erwies Excel.

„Wegen der vielen Anforderungen – Anlagenoptimierung, neue Varianten – und der sehr strengen GMP-Vorschriften kann es für einen Hersteller sehr zeit- und kostenintensiv sein, seine Software und seine Anlagen zu aktualisieren. Und manche Anlagen sind eigenständig, es gibt keine Ökosystemintegration“, sagte Mulder.

Die richtigen Mendix, entwickelte NecstGen als Proof-of-Concept NucleoTracker, eine Anwendung, die die manuelle Datenerfassung überflüssig macht. Das neue, benutzerfreundlich Lösung verbesserte die Effizienz des Viral Vector-Teams und optimierte den Datenerfassungsprozess. Zu den Funktionen von NucleoTracker gehören:

• Tabellensortierfunktionen basierend auf Daten, Proben und Lebensfähigkeit.
• Exportfunktionen nach Excel um aus den Daten Diagramme und Trends zu erstellen.
• Automatisierte Berechnungen über festgelegte Zeiträume und bietet Einblicke in die Leistungsfähigkeit von Kulturen.
• Automatisierte Probengruppierung, wodurch die Organisation und Analyse von Datenpunkten optimiert wird.

Bei Mendixwurde die erste Konzeptversion von NucleoTracker in nur einer Woche ausgeliefert. Seitdem arbeiten Mulder und Bottenberg regelmäßig zusammen, um Verbesserungen und Erweiterungen vorzunehmen und nutzen dabei Tools wie den Feedback-Widget vom Marketplace.

Selbst bei laufenden Änderungen und Validierungen der Anwendung sieht Mulder bereits greifbare Ergebnisse.

Ein neuer, digitaler Reinraum

Die Reinraumüberwachung ist in einer GMP-Umgebung von entscheidender Bedeutung und erfordert umfangreiche Wartung und kontinuierliche Überwachung. Um eine Qualitätsumgebung für Prozesse und Proben zu gewährleisten, hat NecstGen ein Dashboard entwickelt, in dem Mendix dass:

• Zentralisiert Informationen zur Daten- und Probenentnahme
• Bietet dynamische Übersichten Beurteilung der Standortbedingungen
• Integriert Geschäftsregeln um Maßnahmen auszulösen, wenn ein bestimmter Schwellenwert überschritten wird

„Sie können alle Reinräume durchsuchen und die kleinsten Details zu Überwachungssitzungen, Anlageninformationen, Kalibrierungsdaten, Wartungsplänen und Projektmanagern finden. Die Anwendung unterstützt auch die Erstellung umfassender Berichte zu allen NecstGen-Räumlichkeiten oder bestimmten Teilmengen“, erklärte Bottenberg.

„Am wichtigsten ist, dass sie anhand der Daten, die wir jetzt abrufen können, einfacher integrierte automatische Warnmeldungen basierend auf den organisatorischen Anforderungen erhalten können.“

Für Mensch ist die Anzeige des Echtzeitstatus eines Reinraums während eines Anrufs mithilfe Mendix ist wirkungsvoll. „Diese unmittelbare Sichtbarkeit im Vergleich zur verzögerten Papierdokumentation schafft Vertrauen“, sagte er.

Aufrechterhaltung der Einhaltung

NecstGens letzte Anwendung von Mendix wird als kontrollierte Transaktionsschicht zwischen LIMS und Beschaffungssoftware ausgeführt.

„Wir haben bereits ein konformes Aufzeichnungssystem, das in dieser Branche nur schwer geändert werden kann. Daher verwenden wir Mendix als System der Integration“, teilte Mensch mit.

Diese Schicht hilft NecstGen, Kunden Zugriff auf ihre Ergebnisse zu gewähren, ohne ihnen direkten Zugang zum LIMS-System zu gewähren. Darüber hinaus bietet die Plattform Sicherheitsfunktionen kommen ins Spiel, wenn die Abteilungen Materialien bestellen, und verhindern, dass nicht autorisierte Transaktionen oder Lieferantenaktualisierungen in ihre Systeme eindringen.

Bessere Daten ermöglichen Innovationen

Der größte Vorteil der Integration Mendix in die IT-Infrastruktur von NecstGen ist die Verbesserung der Datennutzung, -analyse und -freigabe.

„Einige Geräte produzieren Unmengen an Daten, andere liefern nur sehr wenige“, sagte Mensch.

Durch die strikte Trennung zwischen externen, unstrukturierten Daten und dem neuen strukturierten Format von NecstGen wird sichergestellt, dass alles kompromisslos ist. Da etwa die Hälfte der Labor- und Reinraumgeräte von Mendixhaben die Wissenschaftler mehr Kontrolle über ihre Daten, bleiben konform, flexibel und innovativer.

„Wir sind auch in der Lage, diese Informationen intern zu teilen“, betonte Mensch. „Jedes Teammitglied mit seinem einzigartigen Hintergrund konzentriert sich auf unterschiedliche Aspekte der Daten. Diese Vielfalt macht die kollektive Kraft unserer Erkenntnisse noch stärker.“

„Es gibt bereits neue Mendix Projekte in Arbeit für Prozesse wie Qualitätskontrolle und Customer Journey-Unterstützung“, fügte Bottenberg hinzu.

Beschleunigte Patientenwirkung

NecstGen ist führend in der pharmazeutischen Produktionslandschaft mit Werkzeugen wie Mendix, bietet vertrauenswürdige Daten, umfassende Integrationsmöglichkeiten und eine gründliche Überwachung.

„Wir verbessern die Arbeitsweise innerhalb unserer Organisation erheblich“, sagte Mensch. „Diese Ausrüstung kann zwischen Zehntausenden und Hunderttausenden Euro kosten. Indem wir unsere Datenkapazitäten verbessern, stellen wir sicher, dass alles für die Zukunft strukturiert ist.“

Mulder berät Fachkollegen in der Energiegewinnung Erkunden Sie Low-Code, um „das konkrete Problem zu identifizieren, der Grundursache auf den Grund zu gehen und ganz einfach zu beginnen.“

Aus der Sicht des Entwicklers fügte Bottenberg hinzu: „Sie müssen die Prozesse Ihres Kunden wirklich verstehen und herausfinden, was am aktuellen System seinen Arbeitsablauf behindert und unnötigen Zeitaufwand oder potenzielle Fehler verursacht. Untersuchen Sie gemeinsam mit ihnen die Möglichkeiten und tauchen Sie vollständig ein, um die größte Wirkung zu erzielen.“

„Dann können Sie die richtigen Diskussionen mit den Benutzern führen, um die besten Lösungen zu entwickeln. In dieser Branche entsteht Wert, wenn Innovation und Compliance Hand in Hand gehen“, sagte er.

Kontinuierliche Verbesserungen und Ergänzungen zu den Low-Code-Anwendungen von NecstGen unterstreichen das Engagement der Organisation, die Patiententherapie in den Mittelpunkt ihrer Arbeit zu stellen.