建立以患者为中心的细胞和基因疗法数字生态系统

白皮书 07.03.2024 建立以患者为中心的细胞和基因疗法数字生态系统 Contents Introduction01 CGT组织单位及其职能02 利益相关者和涉及的流程03制造和向患者提供CGT 支持CGT制造的电子系统04 05业务系统 数据系统06 07运营系统 08企业系统建议 09设计强大的CGT数字生态系统的IT注意事项 10Hexaware如何帮助 Hexaware参与细胞和基因治疗：成功11快照 Introduction0 1 细胞和基因治疗（CGT）行业正在迅速发展，有望为患有各种疾病（从眼科疾病到癌症）的人群带来重要的长期健康益处。CGT的价值链比传统制药更为复杂。细胞和基因疗法的交付需要不同团队之间（包括医疗服务提供者、制造商、第三方物流企业和付款方）精细的协调与交接。CGT公司需要一个高度集成的数字生态系统以实现无缝的内部/外部利益相关者协作。一个精心设计的数字生态系统可以成为差异化患者体验的关键推动因素。 在设计其数字生态系统时，CGT公司面临一个关键决策：他们应该投资于定制开发的解决方案，还是采用标准化且集成化的解决方案？公司必须权衡定制化解决方案带来的特定性和可控性与成熟平台的高效性和可靠性之间的利弊。这一决策不仅影响运营效率，还关系到与医疗保健提供者的关系，最终影响患者护理的质量。定制开发的解决方案能够提供特定性和控制性。根据公司的独特需求量身定制，它们可以解决特定的工作流程要求，并紧密集成到现有的系统中。然而，开发和维护此类系统需要大量的资源，包括时间、资本和专业知识。此外，未来为了满足新产品的需求以及行业标准和监管要求的变化而进行的修改也构成了持续性的挑战。 目前，对于跨细胞和基因治疗（CGT）流程应用（如订单处理、排程、标签制作、计费和制造）的解决方案，并没有一种适用于所有情况的通用方法。创建一个能够从头到尾支持治疗过程的数字生态系统将需要将多个应用程序与特定的产品生命周期功能集成。这些应用程序包括制造执行系统（MES） 、供应链编排平台（SCO）、客户关系管理软件（CRM）和企业资源规划 （ERP）系统等（详见后续章节）。 在设计CGT数字生态系统时，开发人员应该： •遵循六项设计原则——透明度与可见性、无缝协作、数据安全与隐私、可靠的产品追溯、责任预测与预防、监督与控制。 •考虑一种基于角色的架构，其中最终用户只能访问一组特定的应用程序，以实现更高的运营效率。 •确定在哪里可以利用定制受限的标准产品应用程序 •限制应用程序间的集成调用以减少流失并简化应用程序编程接口（API）的交互，从而创建更加流畅的数字流程。 在本白皮书中，我们将讨论： •CGT组织单位及其职能 •CGT价值链中的关键流程 •支持CGT的电子系统 •设计强大的CGT数字生态系统的IT注意事项 CGT组织单位及其职能 02 CGT公司的组织结构可以根据公司规模、重点领域和具体商业策略等因素而有所不同。信息技术部门在其成功中扮演着关键角色。当一家公司试图开发数字化基础设施并实施技术而没有适当的规划时，它可能会暴露在潜在的缺口或信息孤岛风险中，从而危及整个过程。因此，公司应该制定并实施一个全面的数字化转型战略，涵盖业务的所有方面——人员、流程、系统和技术 。此外，还需要考虑组织文化、领导层、治理结构和变革管理等因素对转型战略成功实施的影响。 患者Operations Site选择 Manufacturing 由CMO(合同制造 组织机构) In-houseManufacturing 3 供应链 单元编排 调度 单采术物流 Manufacturing 输液COI/COC 图1：CGT组织单位及其职能 1 R&D 临床试验 批准 2 Commercial CommercialOperations Sales 市场营销 跨研发和商业的共同能力 现场管理 入职流程 Site外展和 询问 CDA 执行 认证认证 检查 MSA,SOW 网站入职 Risk评估 提供商Agreement管理 现场审计 初始培训&认证 Site培训 正在进行的站点管理 审查或延长现有协议 持续的提供者培训&认证 4财务与会计 货物成本 (COGs) 管理 收入管理 5 IT 向患者提供CGT的利益相关者和流程 03 细胞和基因治疗中的每个关键利益相关者描述如下：客户 患者和捐赠者：该过程始于从捐赠者或患者处收集起始材料，随后将这些 材料运送到生产设施。待最终产品准备好后，将其运送至治疗中心并输注给患者。对于某些基因疗法，如体内基因疗法，在进行基因疗法之前需要进行诊断测试以确定符合条件的患者——即那些具有疗法目标替换的特定缺陷基因的患者。如果该疗法依赖于通过病毒载体成功递送，则还需要对患者是否具有针对载体的“中和抗体”进行评估。 治疗中心:这是一个授权的医疗机构，病人去细胞收集和/或输液。 供应链执行 供应计划:供应计划功能主动预测产品需求，战略性地规划原材料的可用性 ，并与制造产能协调以满足预期的需求。通常，该功能内部位于赞助组织内。 患者操作：这个功能作为个人患者订单与网络治疗中心之间的主要联络和协调点。根据组织结构的不同，它可以集成到制造或商业运营中，确保患者相关流程的顺畅和有效管理。 会计:此功能是赞助商组织的内部功能。它跟踪订单，付款和所售商品的成本。 控制塔:作为中央协调枢纽，控制塔负责监督从启动到完成的所有时间敏感批次的履行过程，涵盖所有供应链合作伙伴。这一角色通常是内部运作，由单一组织通过轮班制度覆盖所有支持的治疗时区，并确保24小时物流支持。 航运合作伙伴：承担在受控条件下运输样本、中间产品以及最终产品的任务，物流合作伙伴通常是一个外包实体，作为专门的物流组织将产品运送至流程的下一个阶段。 Manufacturing 诊断设施:它通常是一个下一代测序（NGS）设施。借助NGS技术，可以实现快速无菌检测，从而允许及时向患者提供细胞和基因治疗（CGT）产品。NGS不仅是一个宝贵的产品开发工具，还可以用于放行测试以确认靶向/非靶向效应，或者检查病毒序列是否已被正确整合。 试样预处理：该设施准备用于运送到制造设施的患者样本细胞。 质粒制造:该工厂生产质粒。质粒制造通常外包给单个CDMO。 矢量制造:该设施制造诸如LV和AAV的载体。 电池制造:该设施生产细胞产品(自体或同种异体) 外部利益相关者 付款人:付款人可以是健康保险公司，国家卫生机构或个人。 监管机构：这些机构包括行使授权和监控职能的卫生当局，如美国食品药品监督管理局（FDA）和欧洲药品管理局（EMA）。 [ 供应链Execution Manufacturing CellManufacturingsite 制作和测试 输液 准备患者 治疗中心 Place订单 Pre-test 收集标本 接收输液 患者和捐赠者 捐赠或提供 航运合作伙伴 交付 矢量制造 site 制作和测试 质粒制造 site 制作和测试 细胞前处理 site 准备 诊断 设施 分析 监管机构机构 授权Monitor 付款人 Pay 坐标 控制塔 跟踪成本和付款 Finance 患者结果 后续行动 患者操作 联络 SupplyPlanning 静脉至Vein 规划 客户 图2：CGT制造和交付中涉及的各种利益相关者和流程 ! 支持CGT制造的电子系统0 4 制造业传统上看到IT和OT系统高度隔离。IT系统主要处理企业级数据和通信 ，而OT系统管理运营流程。然而，随着第四次工业革命（Industry4.0）的兴起，工业物联网（IndustrialInternetofThings,IIoT）以及数字化和自动化需求的增加，IT和OT的融合变得至关重要。IT/OT融合指的是IT和OT系统的集成与协调，能够实现自动化和实时的数据交换、分析和决策。这使制造商能够利用由运营过程生成的数据，提高效率、自动化水平和灵活性。CGT制造需要执行制造（ManufacturingExecutionSystem,MES）、质量管理系统 （QualityManagementSystem,QMS）、工艺信息管理系统（ProcessInformationManagementSystem,PIMS）、放行测试和实验室信息系统（LaboratoryInformationManagementSystem,LIMS）、文档管理系统（DocumentManagementSystem,DMS）、仓库管理系统（WarehouseManagementSystem,WMS）、计算机化维护管理系统（ComputerizedMaintenanceManagementSystem,CMMS）以及其他确保追踪溯源能力、增强文档记录和制造及测试过程稳健性的系统。请注意，CGT公司还需要针对研发、临床运营（包括方案设计与审查、选址与启动、学习管理、文档管理、患者招募、试验管理、数据捕获与清理、分析与报告、不良事件报告）和商业运营（包括上市策略、定价与市场准入、活动管理、现场规划、HCP互动、患者互动 、医学沟通、不良事件报告、主数据管理）的数字解决方案，但本白皮书的重点在于制造相关的软件/系统。 企业IT/OT系统通常遵循ISA95标准，该标准侧重于隔离IT和OT领域，并通过严格的层级控制和数据流来防止对OT系统的未授权访问或更改。在过去十年中，随着云计算和工业物联网（IIoT）的引入，许多机构正在实施一种修改后的混合模型，以便在其架构的每一层启用云/边缘技术。虽然ISA95的层次结构详细描述了用于设计数字解决方案架构的系统之间的逻辑分离，但该模型可以简化为三大系统——业务系统、数据系统和运营系统。 业务系统 05 企业信息系统是指在整个企业中传统上使用的系统，涵盖了销售、财务、会计、人力资源以及公司业务规划等商业功能。一种常见的企业信息系统是企业资源计划（ERP）系统。其他示例包括产品生命周期管理（PLM）、供应链orchestration（SCO）、客户关系管理（CRM）、人力资源管理（HRM ）。深入到企业的运营层面，我们会发现文档管理系统（DMS）、仓库管理系统（WMS）、计算机化维护管理系统（CMMS）、质量管理系统（QMS ）、追踪追溯系统（T&T）、学习管理系统（LMS）和有限排程系统（FS） 。这些系统通常规模较大，往往需要在人力、资本和时间方面进行重大投资 。 企业资源计划(ERP)系统 一个企业资源规划（ERP）系统通常是一系列集成的应用程序，组织可以使用这些应用程序来规划其主要业务流程。ERP系统跟踪业务承诺的状态，如订单、采购订单、工资、仓库管理、财务操作和计划。ERP系统促进了这些业务功能之间的信息流动，并管理与外部利益相关者的连接。在CGT商业制造中，ERP系统至关重要，因为制药制造商需要跟踪所有患者订单以及关键的必备库存。 对于拥有异体细胞加工过程的制造商而言，企业资源规划（ERP）系统同样重要，因为一位供者可以服务于多名受者，而ERP系统则跟踪所有相关信息。生命科学领域中最常用的ERP系统包括SAP、Oracle和MicrosoftDynamics。这些系统现在通过云端交付，并利用最新技术（如人工智能AI和机器学习ML）提供智能自动化、更高的效率以及即时洞察力，从而在整个业务范围内提供更深入的理解。现代云ERP软件还连接内部运营与全球各地的商业伙伴和网络，为公司提供所需的协作能力、灵活性和速度，以确保在当今市场中保持竞争力。 供应链协调(SCO)平台 供应链orchestration（SCO）平台促进、管理和推动细胞和基因治疗供应链的发展。它是供应链中所有利益相关方的中央数据枢纽，提供端到端的可见性，并帮助确保患者订单能够按时且无错误地履行。SCO平台的关键能力包括： •订单管理：提供从生物样本采集直到治疗交付的全流程可配置编排，包括订单审批工作流程、入库和配送日期预订的可见性。