Senza animali grazie a Scinora

Scinora - una start-up biotecnologica

Scinora è una start-up biotecnologica svizzera specializzata nello sviluppo di terreni di coltura cellulare privi di animali e altamente funzionali. Al posto dei prodotti animali, l'azienda si affida a componenti provenienti da linee cellulari umane in continua crescita, che forniscono specificamente proteine essenziali per la crescita cellulare. Prodotti come XplaceH o SimplaceX consentono una coltura cellulare stabile, sicura ed etica e rappresentano quindi una forte alternativa alle soluzioni convenzionali basate sugli animali. Scinora offre anche terreni di coltura cellulare chimicamente definiti come kit per l'ottimizzazione della coltura in loco e come terreni speciali specifici per le cellule. Scinora esemplifica così il cambiamento dell'industria delle scienze della vita verso una maggiore responsabilità ed eccellenza tecnologica.

Intervista con Beat Thalmann

Signor Thalmann, lei è il fondatore di Scinora. Com'è nata e qual è stato il fattore scatenante?

Devo approfondire un po' questo punto. È stato subito dopo il lavoro pratico per la mia tesi di dottorato in una PMI biofarmaceutica che sono passata a un laboratorio accademico di tossicologia ambientale. Abituato a terreni di coltura cellulari privi di animali e a colture cellulari in sospensione, mi sono trovato di nuovo di fronte a sistemi contenenti siero con colture aderenti. Per semplificare i processi e renderli più riproducibili, il mio compito era quello di portare le numerose linee cellulari in sospensione, almeno in via sperimentale, e se possibile di renderle prive di animali. Questo ha funzionato molto bene. Successivamente, sono stati lanciati un primo prodotto e un primo spin-off con l'obiettivo di sostituire un prodotto ampiamente utilizzato in tossicologia - il fegato di ratto S9 - con alternative prodotte biotecnologicamente: EWOMIS. Insoddisfatto di non poter più lavorare sulle altre aree di competenza, ossia i mezzi di coltura cellulare e lo sviluppo di linee cellulari, nello stesso periodo ho avviato un progetto da solo: Scinora. Scinora come progetto solista. Dal 2022 Scinora ha sede a Rafz e il portafoglio EWOMIS fa ora parte di Scinora.

Perché il siero senza animali è un argomento di ricerca?

Il siero fetale di vitello, in breve FCS, è stato a lungo considerato insostituibile per mancanza di alternative. Si ottiene in modo alienante da feti di vitello freschi o non nati. Negli anni '80 si è cercato sempre più di sostituire l'FCS con terreni speciali privi di siero. Questi non sono riusciti ad affermarsi a causa del prezzo. A causa dei casi di BSE all'inizio degli anni '90, questo problema ha rappresentato una grave minaccia per la produzione biofarmaceutica. L'FCS è diventato molto più costoso perché poteva essere importato solo da Paesi senza BSE. Allo stesso tempo, gli anticorpi ricombinanti venivano prodotti utilizzando terreni contenenti FCS. Il sangue e, in misura minore, l'FCS contengono un'elevata percentuale di anticorpi. Ciò ostacolava la purificazione degli anticorpi ricombinanti umani. In definitiva, il passaggio a terreni privi di siero, complessi e poi chimicamente definiti ha facilitato la purificazione dei prodotti e aumentato la produttività. Inoltre, i terreni chimicamente definiti sono stati convincenti per la loro altissima riproducibilità. A causa di preoccupazioni etiche, dei progressi della carne di laboratorio e soprattutto del prezzo elevato, le alternative alla coltura cellulare standard stanno diventando di nuovo interessanti. Inoltre, sta crescendo il desiderio di riproducibilità e il passaggio a colture cellulari rilevanti per l'uomo, cioè senza l'aggiunta di prodotti animali diversi dalle proteine umane. Questi sviluppi arrivano sempre a ondate, con il prezzo che alla fine gioca il ruolo più decisivo. Sono anche consapevole che i clienti non vogliono fare a meno dei protocolli esistenti e quindi un integratore deve funzionare in modo simile all'FCS e in combinazione con i terreni di coltura standard. I terreni completi chimicamente definiti soddisfano questi requisiti solo in misura limitata e non sono quindi ancora accettati, se non per applicazioni in processi altamente specializzati e standardizzati. Di conseguenza, sono molto richiesti integratori sostitutivi del siero universali e rilevanti per l'uomo, con la stessa maneggevolezza ed efficacia dell'FCS. In particolare, con la linea di prodotti Simplace, di cui SimplaceX è il primo prodotto ampiamente testato, soddisfiamo il desiderio di un sostituto del siero completo e arricchiamo XplaceH con vitamine, oligoelementi e fattori di crescita aggiuntivi.

Quali ingredienti utilizza per produrre il siero che ha citato?

Da anni Scinora utilizza linee cellulari umane in sospensione appositamente sviluppate, cioè linee cellulari che crescono senza l'uso di superfici o strutture 3D in terreni chimicamente definiti, privi di animali e di proteine. Queste colture cellulari vengono agitate nel bioreattore e raggiungono densità cellulari simili a quelle di linee cellulari standard come HEK293 e CHO. Scinora lavora con linee cellulari epatiche che contengono una varietà di proteine plasmatiche come l'albumina, la transferrina e l'alfa-1-antitripsina, nonché numerose proteine di adesione come la fibronectina, il nidogen-1 e la vitronectina. Queste proteine vengono arricchite e purificate come una miscela. L'XplaceH risultante offre quindi numerose funzioni mediate dall'FCS.

Qual è stato il traguardo più importante raggiunto finora e quale la sfida più grande?

La pietra miliare più grande è stata l'idea stessa. In precedenza, l'attenzione era rivolta alla produzione di HiCultS9, che sostituisce un preparato per la tossicologia ricavato da fegati di ratto. Tuttavia, per la produzione di HiCultS9 sono necessarie solo le cellule. Dopo aver separato le cellule, rimane il terreno di coltura usato, che in precedenza veniva semplicemente smaltito. Curiosa come sono, ho voluto sapere cosa producono le cellule e ho iniziato a indagare sul contenuto proteico e sui singoli componenti. Questo ha portato alla consapevolezza che lo smaltimento era uno spreco e che le proteine dovevano essere purificate. Allo stesso tempo, sono emerse delle sfide con i terreni chimicamente definiti in termini di coltura cellulare aderente, in quanto i singoli clienti hanno segnalato una bassa aderenza, in particolare dopo l'uso della tripsina. Aggiungendo XplaceH, è stato possibile migliorare bruscamente l'aderenza e la crescita. Una spiegazione potrebbe essere la presenza di speciali proteine in tracce, che altrimenti le cellule troverebbero solo nell'FCS. Ciò significa che ogni linea cellulare sceglie i componenti di cui ha bisogno dal siero o da XplaceH.

La sfida più grande è stata e continua ad essere la riluttanza dei clienti a passare a sistemi senza siero. O il cliente lavora su soluzioni altamente personalizzate, dove il passaggio a terreni chimicamente definiti è possibile grazie alla bassa complessità del processo, oppure vuole una sostituzione 1:1 dell'FCS, richiesta in oltre il 90% dei casi. Il fatto che le numerose linee cellulari di tutto il mondo siano state trattate, coltivate e conservate in modi diversi non facilita la situazione. Anche "l'FCS" da solo non esiste e presenta numerose qualità e un'elevata variabilità dei lotti. Nella maggior parte dei casi, l'FCS viene trattato con XplaceH e le cellule muoiono semplicemente perché non riescono a sopportare il passaggio a qualcosa di nuovo, dato che alcune di esse sono state circondate da proteine bovine solo per 20-50 anni. Tuttavia, sono felice di accettare la sfida, perché mi piace il mio lavoro di "sussurratore di cellule".

Come si svolge una sua giornata tipo?

Inconsistente. Quindi non posso dare una risposta precisa a questa domanda. Ma oltre al lavoro d'ufficio obbligatorio, c'è anche molto lavoro di laboratorio. Tuttavia, il rapporto e le ore di lavoro giornaliere cambiano a seconda della situazione degli ordini.

Cosa c'è di speciale nei vostri prodotti?

Scinora offre numerose soluzioni alle sfide della coltura cellulare, sia che si tratti di terreni chimicamente definiti o di integratori sostitutivi del siero. In linea di principio, esiste una soluzione adatta per tutte le linee cellulari, i costrutti multicellulari e i tessuti. Abbiamo anche combinato alcuni dei terreni chimicamente definiti nello SciKit, con il quale il cliente può ottenere la linea cellulare desiderata senza siero con una probabilità superiore al 90%. Scinora privilegia deliberatamente un principio modulare che consente un elevato grado di flessibilità. Una volta trovata la giusta combinazione di terreni e integratori, è possibile personalizzarla. Lo SciKit è quindi una misura iniziale per verificare le esigenze della linea cellulare. Naturalmente è incluso anche XplaceH, che nella maggior parte dei casi funziona a meraviglia. Se si desidera avere solo l'essenza di tutti i prodotti e rinunciare alla flessibilità, Scinora offre il siero completo sostitutivo SimplaceX. Questo prodotto contiene tutti i componenti di cui le cellule hanno bisogno per crescere nei terreni di coltura di base disponibili in commercio, come DMEM, DMEM/F12 o RPMI1640.

Il cliente deve prestare attenzione a qualcosa quando usa il vostro prodotto?

In primo luogo, il cliente non deve arrendersi immediatamente. Nella maggior parte dei casi, un solo passaggio non è sufficiente. Va inoltre ricordato che la maggior parte delle linee cellulari è stata sottoposta a selezione per decenni e si è quindi adattata alle condizioni locali. Questo ha anche creato delle sottopopolazioni che possono lentamente crescere in modo eccessivo o sostituirsi ad altre. Se il cliente passa a XplaceH o a un altro prodotto, le condizioni ottimali non sono sempre presenti e, nel peggiore dei casi, le cellule muoiono. In questo caso, è necessario uno svezzamento graduale dell'FCS. Inoltre, alcune linee cellulari richiedono componenti aggiuntivi, che sono indicati in SimplacX, poiché XplaceH, in quanto preparato proteico puro, non contiene, ad esempio, oligoelementi o vitamine, e quindi non offre una soluzione completa rispetto ai terreni di coltura di base disponibili in commercio. Per tutte queste domande e ulteriori informazioni, consigliamo a tutti i clienti di contattarmi per discutere le fasi e le loro esigenze individuali.

Quali sono i principi scientifici o tecnologici alla base di Scinora e qual è la vostra filosofia?

Per molto tempo sono stato un purista quando si trattava di terreni di coltura chimicamente definiti, ma mi sono reso conto che adattare le linee cellulari e passare da terreni contenenti siero a terreni privi di siero non è banale, soprattutto presso il cliente. La collaborazione non si basa solo sulla fornitura di prodotti, ma anche su un'intensa attività di consulenza scientifica e, in alcuni casi, tecnologica. Il compito di Scinora analogo a quello di un terapeuta per le vittime del doping o della dipendenza. L'FCS è questo farmaco perché contiene un gran numero di sostanze che favoriscono la crescita, prodotte dalle cellule tumorali nelle prime fasi di sviluppo o in casi isolati. Questo non sempre corrisponde all'ambiente tipico della cellula. Lo svezzamento alla crescita naturale tipica delle cellule è un processo lungo.

L'obiettivo è una soluzione minima, ossia fornire alle cellule tutto ciò di cui hanno bisogno per la crescita cellulare tipica, mentre il resto lo producono da sole. Questo approccio non è affatto nuovo e viene già utilizzato nella differenziazione delle cellule staminali. In molti casi, ho osservato che le linee cellulari non hanno più bisogno di proteine esterne dopo circa 5-10 passaggi, poiché hanno imparato a produrre da sole le proteine necessarie e hanno così riacquistato le proprietà tipiche delle cellule. Questo aspetto è particolarmente importante per le applicazioni di coltura di organi su chip o organoidi. È qui che i prodotti Scinora possono aiutare.

Quali sono i progetti che state portando avanti per il prossimo futuro, cosa possiamo aspettarci?

Non mi fermerò ai prodotti esistenti, ma non voglio svelare troppo. A breve termine, tuttavia, arriveranno sicuramente altri sistemi di kit. Un kit di integratori di facile utilizzo da utilizzare nei terreni di coltura standard sarà sicuramente aggiunto al portafoglio. Concretamente, ciò significa che la linea di prodotti Simplace sarà ampliata e continuata. La tendenza si muove quindi anche nella direzione della semplicità di gestione e dell'automazione.

Naturalmente, ci sono sempre questioni di upscaling. Mi affido all'esperienza di partner con strutture e processi adeguati, in modo da potermi concentrare maggiormente sui clienti e sull'innovazione.

Quale consiglio darebbe ad altri fondatori?

Non so se posso essere un buon esempio per i fondatori, soprattutto in questo settore. Scinora Volevo crescere in modo organico fin dall'inizio. Tuttavia, non è facile crescere nel settore biotecnologico senza finanziamenti esterni, perché i costi di sviluppo sono sempre molto elevati. Per questo bisogna sempre essere creativi e flessibili e mantenere un forte interesse per la materia. Dopo molti anni da fondatore e purtroppo anche da liquidatore, riassumerei la mia costellazione ideale come segue:

• Prodotto scalabile e di facile comprensione;
• Un team fondatore di 2-3 persone motivate che non devono necessariamente essere della stessa opinione o avere lo stesso background, ma che hanno sempre in mente lo stesso obiettivo;
• Siate consapevoli del fatto che non avete alcuna sicurezza finanziaria per 5-10 anni e dovete assicurarvi che il progetto non vada in rovina;
• Concentrarsi su partnership strategiche, che richiedono più tempo per essere realizzate rispetto al capitale di rischio, ma che aprono maggiori prospettive a lungo termine. Ciò significa anche stringere alleanze strategiche per ottenere vantaggi reciproci ed essere consapevoli di dover occasionalmente affidare progetti cari ad altre mani;
• E, cosa molto importante, dovreste lasciare che i cavalli malati muoiano in modo onorevole e non cavalcarli fino alla fine.

Questo ideale non si applica completamente a Scinora per molti aspetti, ma lo rifarei esattamente allo stesso modo.

Prospettiva