Phương pháp vi sinh nhanh chóng cho các sản phẩm trị liệu tế bào và gen

Giới thiệu

Liệu pháp Tế bào & Gen (C & GT) hoặc Sản phẩm Thuốc Trị liệu Tiên tiến (ATMP) là loại thuốc cải tiến được phát triển để điều trị các bệnh như ung thư, các bệnh hiếm gặp và rối loạn tự miễn dịch.

Những liệu pháp này, dựa trên tế bào sống, có thời hạn sử dụng ngắn, có sẵn với khối lượng thấp và không thể khử trùng bằng cách lọc hoặc chiếu xạ. Kiểm tra vi sinh của các sản phẩm dựa trên tế bào là rất quan trọng để đảm bảo an toàn trước khi truyền cho bệnh nhân.

Các chương phối hợp của phương pháp xét nghiệm vô trùng bổ sung – USP <71>, Ph.Eur. 2.6.1, JP 4.06 – không được điều chỉnh cho các sản phẩm C&GT do ba hạn chế chính:

• Thời gian để có kết quả
• Phương pháp tính chủ quan
• Khả năng tương thích chất nền

Những nhược điểm đó cần được khắc phục để đánh giá tính vô trùng của các liệu pháp này trước khi truyền máu, đồng thời phải tìm ra các giải pháp nhanh chóng để giải phóng C&GT an toàn. BACT /ALERT® 3D DUAL-T, một công nghệ dựa trên tăng trưởng nhanh chóng và tự động giúp giảm Thời gian đạt kết quả (TTR) trong khi vẫn duy trì mức hiệu suất và tuân thủ cao nhất cho việc phát hành C&GT. Nó tương thích với các chất nền phức tạp và việc đọc tự động đảm bảo kết quả khách quan.

Ở Châu Âu, phương pháp dựa trên sự tăng trưởng tự động này hiện được công nhận là phương pháp bổ sung và có thể được sử dụng thay cho thử nghiệm vô trùng thông thường trong 14 ngày đối với các sản phẩm C&GT. Phương pháp này được mô tả trong Ph.Eur. Chương 2.6.27 “Kiểm tra vi sinh của chế phẩm dựa trên tế bào.”

Quy định chung

Như đã lưu ý trước đó, phương pháp kiểm tra độ vô trùng thông thường hiện nay đối với thời hạn sử dụng ngắn. Thuốc C&GT không phù hợp do một số hạn chế chính, bao gồm:

• Thời gian ủ bệnh 14 ngày
• Phương pháp kiểm tra chủ quan của con người
• Bước lọc màng không được điều chỉnh
• Không thể lọc & Sản phẩm đục

Việc sử dụng công nghệ vi sinh hiện đại và nhanh chóng có thể giúp cải thiện việc kiểm soát vi sinh và được các cơ quan quản lý chấp nhận trong khi chờ xác nhận. Khi được coi là giải pháp thay thế, các phương pháp này phải được thẩm định đầy đủ để chứng minh tính không thua kém của chúng so với phương pháp truyền thống.

Một số hướng dẫn đã được xuất bản để hỗ trợ những nỗ lực xác nhận như vậy, chẳng hạn như:

• Báo cáo kỹ thuật PDA 33 “Đánh giá, xác nhận và triển khai các Phương pháp thử nghiệm vi sinh mới”
• USP <1223> “Xác nhận các phương pháp thay thế”
• Ph. Eur 5.1.6 “Các phương pháp thay thế để kiểm soát chất lượng vi sinh”
• Dược điển Châu Âu “Ví dụ về các quy trình xác nhận các phương pháp vi sinh thay thế theo chương 5.1.6 “Các phương pháp thay thế để kiểm soát chất lượng vi sinh”

Các hướng dẫn này giải thích phương pháp và các tham số cần đưa vào quy trình xác thực (Bảng 1) đồng thời hiển thị các ví dụ về chiến lược xác thực đã được triển khai và sử dụng trong ngành.

Bảng 1: Các thông số cần được đánh giá xác nhận khi sử dụng phép thử vi sinh vật thay thế định tính (có/không có) để thử nghiệm độ vô trùng.

Các thông số	Kiểm tra định tính
Chính xác	Không
Độ chính xác	Không
Tính đặc hiệu	Có
Giới hạn phát hiện	Có
Giới hạn định lượng	Không
Tuyến tính	Không
Phạm vi hoạt động	Không
Độ bền	Có
Sự phù hợp	Có
Điểm tương đương	Có

Quy định phát triển

Với sự xuất hiện của các phương pháp vi sinh nhanh chóng, các phương pháp không hài hòa cụ thể gần đây các chương dược điển tập trung vào KIỂM TRA VI SINH VẬT NHANH CHÓNG đã được phát triển, áp dụng cụ thể cho các sản phẩm có thời hạn sử dụng ngắn hoặc các chế phẩm dựa trên tế bào (C&GT).

Ph.Eur. 2.6.27 “Microbiological Examination of Cell-based preparations” with new COMPENDIAL methods

Trong chương này dành riêng cho các chế phẩm dựa trên tế bào, các phương pháp dựa trên tăng trưởng tự động như BACT/ ALERT® 3D DUAL-T được công nhận là các phương pháp bổ sung. CHỈ phải thực hiện xác nhận về tính phù hợp của phương pháp đối với việc chuẩn bị dựa trên tế bào nhất định.

• JP G4 “Vi sinh vật – Đếm nhanh vi khuẩn bằng cách nhuộm huỳnh quang” và “Vi sinh vật – Phương pháp vi sinh nhanh” đều bằng các phương pháp thay thế
• USP <1071> “Thử nghiệm vi khuẩn nhanh để cho thuê các sản phẩm vô trùng có thời hạn sử dụng ngắn: Phương pháp tiếp cận dựa trên rủi ro”
• Vào năm 2021, USP đã phát triển một chương chung mới để lấy ý kiến: USP <72> “Các phương pháp vi khuẩn nhanh dựa trên hô hấp để đưa ra các sản phẩm có thời hạn sử dụng ngắn” để bao gồm các công nghệ hô hấp như một phương pháp bổ sung mới cho thời hạn sử dụng ngắn sản phẩm (Đang chờ xuất bản)

Các chương này mở ra nền tảng cho việc sử dụng các phương pháp phát hiện vi sinh hiện đại và nhanh chóng – chẳng hạn như BACT/ALERT® 3D DUAL-T. Việc lựa chọn phương pháp phải dựa trên quy trình sản xuất, đặc tính của sản phẩm cần thử nghiệm và phải được hỗ trợ bởi phương pháp tiếp cận dựa trên rủi ro.

Xác nhận phương pháp phụ thuộc vào tình trạng quy định, phương pháp bổ sung hoặc thay thế. Cần phải chứng minh tính tương đương với phương pháp truyền thống tóm tắt để xác nhận một phương pháp thay thế.

Xác thực các phương pháp vi sinh nhanh chóng

Bốn tiêu chí được khuyến nghị nghiên cứu để xây dựng phương pháp tiếp cận dựa trên rủi ro nhằm thực hiện và xác nhận phương pháp thử nghiệm độ vô trùng nhanh:

Cỡ mẫu: Sự khan hiếm C&GT/ Mẫu sản phẩm ATMP

Thời gian để có kết quả: Thời gian xử lý bệnh nhân là rất quan trọng đối với các sản phẩm có thời hạn sử dụng ngắn

Giới hạn của phát hiện: Các xét nghiệm vô trùng phải hiển thị LOD là 1 CFU

Tính đặc hiệu: Khả năng phát hiện nhiều loại vi sinh vật

Các công nghệ Vô trùng nhanh hiện có và được xác nhận đáp ứng các yêu cầu này được sử dụng thường xuyên trong Phòng thí nghiệm QC của một số địa điểm sản xuất dược phẩm, chẳng hạn như hệ thống BACT/ALERT® 3D Dual-T.

Giới thiệu BACT/ALERT® 3D DUAL-T

Hệ thống BACT/ALERT® 3D Dual-T bao gồm cả mô-đun ủ nhiệt độ thấp (20-25°C) và cao (30-35°C). Nó sử dụng cảm biến đo màu và ánh sáng phản xạ để theo dõi sự hiện diện và vi sinh vật tạo ra CO2 hòa tan trong môi trường nuôi cấy (Hình 1). Vi sinh vật tạo ra CO2 khi chúng chuyển hóa chất nền trong môi trường nuôi cấy, gây ra sự thay đổi màu sắc trong cảm biến thấm khí ở đáy mỗi chai nuôi cấy, chuyển nó từ xanh lam sang xanh lục màu vàng (Hình 2).

Kết quả BACT/ALERT® 3D

Các nghiên cứu trong ngành đã chỉ ra Giới hạn Phát hiện (LOD)1 của hệ thống BACT/ALERT® 3D là 1 đơn vị hình thành khuẩn lạc (CFU) và Độ đặc hiệu của nó tương đương với thử nghiệm vô trùng thông thường. Nhìn chung, một số nghiên cứu đã chỉ ra LOD, Tính đặc hiệu, Độ bền, Độ chắc chắn và Tính tương đương của phương pháp kiểm tra độ vô trùng khi lọc qua màng.

Một trong những bước đột phá đầu tiên trong lĩnh vực C&GT của công nghệ BACT/ALERT® là Kiểm soát chất lượng tiểu cầu trước khi truyền bắt đầu từ năm 2005. Với các sản phẩm tiểu cầu, TTR có tầm quan trọng đặc biệt vì thời hạn sử dụng của tiểu cầu là giữa 5 đến 7 ngày và tiểu cầu không thể được khử trùng và lọc, do đó không thể kiểm tra độ vô trùng theo phương pháp kiểm tra độ vô trùng 14 ngày thông thường.

Việc xem xét 11 ấn phẩm được bình duyệt3 (Bảng 2) đã cho thấy TTR trung bình của hệ thống BACT/ALERT® 3D với các chai môi trường nuôi cấy đi kèm BPA/BPN trong 18,6 giờ (từ 8,3 đến 89 giờ) trên 91 chủng hội sinh và môi trường khác nhau, trong túi tiểu cầu có mầm ở mức trung bình là 9,5 cfu/mL ( dao động từ 1 đến 33 cfu/mL).

Kết quả BACT/ALERT® 3D DUAL-T

Sự phát triển của công nghệ BACT/ALERT® 3D là sự phát triển của hệ thống BACT/ALERT® DUAL-T và các chai môi trường nuôi cấy liên quan iAST/iNST & iFA PLUS/iFN PLUS. Nền tảng này được thiết kế để đáp ứng các tiêu chuẩn thử nghiệm dược phẩm bổ sung, tự động phát triển và phát hiện các tạp chất tiềm ẩn của các sản phẩm dược phẩm vô trùng bằng cách cấy trực tiếp với thể tích mẫu lên tới 10mL và quản lý hai nhiệt độ ủ (20-25°C và 30-35°C).

Ở đây, trong số rất nhiều ấn phẩm khoa học sẵn có, chúng tôi sẽ mô tả 2 nghiên cứu cụ thể gần đây về việc sử dụng và xác nhận BACT/ALERT® 3D DUAL-T để kiểm soát chất lượng C&GT/ATMP và các sản phẩm Công nghệ sinh học.

2019 publication from the United States NIH:

118 chủng đã được thử nghiệm, trong đó một nhóm gồm 110 chủng đã được chọn trong phân tích sau đây, sử dụng hỗn hợp các chủng trong dược điển và các sinh vật thử thách đại diện cho môi trường NIH cGMP. Bảng này đã hiển thị TTR trung bình của hệ thống BACT/ALERT® 3D DUAL-T là 60,8 giờ – 2,5 ngày (Bảng 3) – và phát hiện hơn 89% tất cả các chủng trong vòng chưa đầy 5 ngày (120 giờ) khi kết hợp với các chai môi trường nuôi cấy iFA PLUS/iFN PLUS được ủ ở 22,5°C và 32,5°C4

Trong nghiên cứu này, công nghệ BACT/ALERT® DUAL-T đã được chứng minh và xác nhận có khả năng phát hiện nhiều loại vi sinh vật một cách kịp thời so với phương pháp 14 ngày thông thường.

2017 publication from Kite Pharma / Gilead:

Kite Pharma đã trình bày tại hội nghị PDA về chiến lược xác nhận BACT/Hệ thống ALERT® 3D DUAL-T với các chai môi trường nuôi cấy đi kèm iAST/iNST được ủ ở 22,5°C và 32,5°C.

20 USP, EP & Chất cách ly môi trường đã được đánh giá để xác định Độ đặc hiệu và LOD của nền tảng. Là một phần của quy trình thử nghiệm độ vô trùng nhanh, các sinh vật kỵ khí được đánh giá ở 32,5°C và các sinh vật hiếu khí được đánh giá ở cả 22,5°C và 32,5°C. Bảng này đã hiển thị TTR trung bình của hệ thống BACT/ALERT® 3D DUAL-T là 40,7 giờ – 1,7 ngày (Bảng 4) – và phát hiện 100% tất cả các chủng trong vòng chưa đầy 5 ngày (120 giờ).

Bảng 4: Dữ liệu tóm tắt về TTR cho nhóm 20 chủng từ Kite trên BACT/ALERT 3D Dual-T

Trong nghiên cứu này, công nghệ BACT/ALERT® 3D DUAL-T được xác định là tương đương với phương pháp bổ sung có TTR bảy ngày trở xuống. Trong EP 2.6.27 có tuyên bố rõ ràng rằng thời gian ủ bệnh không được ít hơn bảy ngày và việc giám sát liên tục theo thời gian thực của hệ thống cho phép can thiệp sớm và cải thiện sự an toàn cho bệnh nhân.

Kết luận

Một số nghiên cứu gần đây đã cung cấp dữ liệu so sánh Hệ thống BACT/ALERT® 3D DUAL-T cho phương pháp kiểm tra tính vô trùng bổ sung và cho phép áp dụng công nghệ này như một phương pháp bổ sung để kiểm tra vi sinh đối với các liệu pháp dựa trên tế bào ở Châu Âu và ở Hoa Kỳ đang chờ xuất bản chương chung USP<72>.

Điều này cho phép ngành công nghiệp thay thế xét nghiệm vô trùng bổ sung trong 14 ngày ủ bệnh trước đây và thông thường bằng một phương pháp nhanh chóng và tự động, mang lại sự an toàn cao hơn cho bệnh nhân bằng cách cung cấp kết quả vô trùng cuối cùng trong vòng chưa đầy 14 ngày, cắt giảm một nửa tổng thời gian ủ bệnh: trên tất cả Theo các nghiên cứu được trình bày, 95% trong số 221 chủng được phát hiện trong vòng 5 ngày.

Tuy nhiên, để áp dụng rộng rãi hơn các Phương pháp vi sinh nhanh (RMM), sự phát triển nhanh hơn của Dược điển để trao trạng thái tóm tắt cho các phương pháp nhanh và việc hài hòa hóa các chương tóm tắt có thể áp dụng sẽ là cần thiết để cho phép các ngành triển khai các công nghệ đó mà không phải chịu gánh nặng về xác nhận đầy đủ cho mỗi sản phẩm của họ.

Nguồn: https://www.biomerieux.com/content/dam/biomerieux-com/14—resources/pharma-quality-control/white-paper/a-recognized-rapid-microbiological-method-for-cell—gene-therapy-products-regulation—industrial-application/Whitepaper%20A%20Recognized%20Rapid%20Microbiological%20Method%20for%20Cell%20and%20Gene%20Therapy%20Products%20VDEF%201.pdf.coredownload.pdf