來自麻省理工學院在新加坡的研究企業新加坡-麻省理工學院研究與技術聯盟(SMART)的制造個性化醫療關鍵分析(CAMP) 跨學科研究小組 ( IRG) 的研究人員與新加坡環境中心合作生命科學工程 (SCELSE) 和麻省理工學院 (MIT) 開發了一種新方法，能夠在 24 小時內識別 T 細胞培養物中的污染物。這種方法擅長檢測低豐度水平的微生物污染物，同時有效確定其類型，確保 T 細胞療法等治療產品免受污染，并且周轉速度更快，從而降低患者的風險并加快獲取過程。這些治療方法提供給有需要的人。

細胞療法在治療疑難雜癥中越來越普遍。例如，嵌合抗原受體 T 細胞 (CAR-T) 用于治療與血液相關的癌癥。由于這些活體藥物無法消毒，因此在將細胞治療產品用于患者之前確保其免受微生物污染至關重要。

當前的傳統無菌測試通過確保醫療治療不含有害污染物來幫助保證微生物安全。它們提高了細胞療法生產的安全性和效率，在降低患者治療風險方面發揮著重要作用。這些傳統的無菌方法非常費力，需要 7 至 14 天;因此，對于那些無法承受延誤治療的患者來說，更快的方法可能會挽救生命。SMART CAMP 的突破性方法可以提高細胞療法生產的安全性和效率，從而改善患者的治療效果并簡化生產流程。

最近發表在《微生物學光譜》雜志上的一篇題為“使用長讀長測序對 T 細胞治療培養物中的外來微生物進行機器學習檢測”的論文中，SMART 研究人員詳細介紹了一種在 24 天內檢測 T 細胞培養物中污染物的新方法。小時，比需要 7-14 天的傳統方法快得多。研究人員采用第三代納米孔長讀長測序和 DNA 提取等尖端技術以及機器學習算法來改進整個過程并確保準確性和速度。主要目標是區分干凈的樣品和受污染的樣品，并查明最有可能造成污染的生物體。

SMART的新穎方法利用第三代納米孔長讀長測序方法來識別有害微生物，然后采用先進的機器學習算法、計算分析和優化。通過這個過程，研究人員成功地識別了微生物污染物的存在和類型，即使在低豐度水平下也是如此，同時比標準藥典測試更快地實現了這一點。

“這一發現的實際應用是廣泛的;它為生物制藥制造商提供更快的產品驗證，減少停機時間并可能加快產品上市時間。這些進步為生物制藥行業帶來了巨大的希望，因為它們不僅增強了質量控制，還提高了整體效率和成本效益，通過確保細胞治療產品的安全性和可靠性最終使患者受益，”高級博士后研究員 James Strutt 博士說SMART CAMP 的教授，也是該論文的第一作者。

該研究在新加坡舉行的 A*STAR 細胞和基因治療進展小型研討會 (A*CGT) 上以及在里昂舉行的第 31 屆分子生物學智能系統年度會議和第 22 屆歐洲計算生物學年度會議上進行了展示。法國，詹姆斯·斯特拉特博士著。

SMART CAMP 正準備啟動測試，以評估新型 T 細胞無菌測試與其流程的整合，并進一步提高污染檢測的準確性，而未來的研究將側重于提供類似水平的病毒檢測，目前正在研究中。在麻省理工學院最終確定。這一進步旨在提供更穩健、更可靠的無菌評估，符合 SMART 研究人員快速準確識別樣品污染的核心目標。

“我們的快速方法提供了一種更有效的方法，不僅可以檢測微生物污染，還可以識別污染物種。我們證明，這種方法可以在短短 24 小時內提供高靈敏度的微生物無菌評估，為研究人員和希望在不久的將來的從業者提供一個有價值的工具，”共同通訊作者、SMART CAMP 首席研究員 Stacy L. Springs 博士補充道麻省理工學院生物醫學創新中心執行主任。

該研究由 SMART 開展，并得到新加坡國家研究基金會 (NRF) 卓越研究與技術企業校園 (CREATE) 計劃的支持。