Không giống như nhiều lĩnh vực khác trong kiểm soát chất lượng dược phẩm – nơi các công nghệ như phân tích dữ liệu và tự động hóa đã thúc đẩy quá trình hiện đại hóa sâu rộng – kiểm nghiệm nội độc tố vẫn “mắc kẹt” trong những phương pháp cũ kỹ. Quy trình kiểm nghiệm thiết yếu này, cho đến gần đây, vẫn phụ thuộc vào các kỹ thuật lỗi thời sử dụng máu của loài sam. Điều đáng chú ý là, hiện nay một số tiêu chuẩn có thẩm quyền mới đã chính thức công nhận các phương pháp thay thế có thể mang lại độ xác thực tương đương, nhưng không dựa vào sản phẩm có nguồn gốc từ động vật.
Vậy, những tiêu chuẩn mới đó là gì – và việc tích hợp chúng có thể mang lại điều gì cho tương lai của kiểm nghiệm nội độc tố?
Giới thiệu USP Chapter <86>
Tháng 5 năm 2025 đánh dấu một bước chuyển mình mạnh mẽ trong lĩnh vực xét nghiệm nội độc tố tại Hoa Kỳ, với việc triển khai USP Chapter <86> . Lần đầu tiên, bộ tiêu chuẩn và thông tin thuốc được ngành công nghiệp này công nhận đã phê duyệt các kỹ thuật xét nghiệm nội độc tố vi khuẩn sử dụng thuốc thử không có nguồn gốc từ động vật. Dựa trên các hướng dẫn trước đó được nêu trong Chapter <85> của Dược điển Hoa Kỳ (USP), chương mới đã giới thiệu các phương pháp kiểm tra nội độc tố sử dụng thuốc thử tái tổ hợp theo chuỗi (rCR) và Factor C tái tổ hợp (rFC). Các nhà sản xuất cũng có thể tìm thấy thêm thông tin trong Chapter <86> của USP về cách tích hợp các phương pháp kiểm nghiệm được công nhận này vào quy trình kiểm tra chất lượng của họ.
Bằng việc giới thiệu chương mới này, Dược điển Hoa Kỳ (USP) đã chính thức gia nhập danh sách ngày càng mở rộng các tổ chức chuyên môn công nhận các kỹ thuật này là những lựa chọn thay thế đáng tin cậy và có giá trị cho các phương pháp kiểm tra nội độc tố vi khuẩn (BET) truyền thống. Điều này đồng thời khuyến khích các nhà sản xuất dược phẩm cân nhắc cập nhật quy trình của mình. Hướng dẫn này cũng phản ánh một xu hướng chuyển dịch rộng lớn hơn trong toàn ngành dược, khi ngày càng nhiều công ty tìm cách giảm thiểu tác động của họ đến môi trường – đặc biệt là trong các vấn đề như nguồn nguyên liệu bền vững và tối ưu hóa chuỗi cung ứng.
Đối với các công ty muốn đưa Chương USP mới này vào thực tiễn, việc chuyển sang thử nghiệm nội độc tố bằng thuốc thử tái tổ hợp đánh dấu kỷ nguyên mới trong kiểm soát chất lượng bền vững hơn, cũng như mở ra cánh cửa mang lại nhiều lợi ích kinh doanh hơn.
Xem xét kỹ hơn các thuốc thử rFC và lợi ích đối với xét nghiệm nội độc tố
Nội độc tố, thành phần thành tế bào của vi khuẩn Gram âm, gây ra nguy cơ đáng kể cho sự an toàn của bệnh nhân. Vì nội độc tố có thể gây ra các phản ứng viêm nghiêm trọng bao gồm sốt, sốc nhiễm trùng và thậm chí tử vong, nên hàm lượng của chúng phải được kiểm tra và kiểm soát nghiêm ngặt trong các sản phẩm tiêm và thiết bị y tế, cũng như trong nguyên liệu nước pha tiêm (WFI) và bao bì chính được sử dụng trong sản xuất. Chúng rất ổn định và chịu nhiệt, không dễ dàng bị loại bỏ bằng phương pháp lọc. Chiến lược hiệu quả duy nhất là phòng ngừa và theo dõi thông qua các phương pháp chính xác trong quá trình sản xuất và trước khi đưa sản phẩm ra thị trường.
Nghiên cứu thị trường cho thấy mỗi năm có khoảng 70 đến 100 triệu xét nghiệm nội độc tố được thực hiện – với khối lượng này, cần cân nhắc đến tác động môi trường và tính bền vững của các xét nghiệm này. Theo truyền thống, xét nghiệm nội độc tố được thực hiện thông qua việc sử dụng thuốc thử LAL, chiết xuất từ sam. Tuy nhiên, ngành công nghiệp dược phẩm hiện đang phải đối mặt với một thách thức: “Liệu chúng ta có thể tiếp tục dựa vào hệ thống dựa trên động vật cho chuỗi cung ứng của mình hay không, khi sam đang bị hạn chế, số lượng xét nghiệm mỗi năm đang tăng nhanh và khoa học đã phát triển nhờ công nghệ DNA tái tổ hợp?” Đó là cách thức và lý do tại sao các phương pháp BET tái tổ hợp ra đời. Mặc dù phần lớn xét nghiệm nội độc tố vẫn được thực hiện bằng các phương pháp truyền thống, nhưng sự xuất hiện của các thuốc thử tái tổ hợp mới tạo ra cơ hội để cân nhắc lợi ích của một sự thay đổi tiềm năng. Các nhà sản xuất đang đánh giá phương pháp tiếp cận hiện tại của họ đối với xét nghiệm nội độc tố và cân nhắc chuyển sang các phương pháp xét nghiệm hiện đại có thể muốn xem xét các yếu tố chính sau:
1. Độ tin cậy
Các tác nhân rFC được sản xuất để chỉ chứa thành phần LAL cụ thể được kích hoạt bởi sự hiện diện của nội độc tố, tăng tính nhất quán giữa các lô so với nguồn gốc động vật. Trong một lĩnh vực khác về độ tin cậy, các tác nhân tái tổ hợp cũng cung cấp nguồn sản xuất ổn định hơn LAL, vì chúng có thể được sản xuất khi cần thiết thay vì các nhà sản xuất phải phụ thuộc vào nguồn cung theo mùa.
2. Những cân nhắc mang tính đạo đức
Việc ngành dược phẩm phụ thuộc vào LAL để xét nghiệm nội độc tố đặt ra những thách thức về mặt đạo đức cho các nhà sản xuất, bởi vì bản thân LAL được chiết xuất từ máu của loài sam sống ngoài tự nhiên. Mặc dù đúng là trước đây việc sản xuất và thử nghiệm các sản phẩm vô trùng vẫn dựa vào động vật, nhưng những phương pháp này đã suy giảm trong một thời gian, và các nguyên tắc như 3R đã khiến các công ty tìm cách thay thế, giảm thiểu và tinh chỉnh việc sử dụng động vật. Trong trường hợp xét nghiệm nội độc tố, việc chuyển đổi từ LAL sang các tác nhân tái tổ hợp có thể cứu sống 90.000 động vật mỗi năm,1cung cấp thêm một lập luận mạnh mẽ cho việc từ bỏ các phương pháp truyền thống.
3. Hiệu quả
Một lợi ích đáng kể khác của xét nghiệm nội độc tố với thuốc thử tái tổ hợp là hiệu quả được cải thiện. Xét nghiệm LAL truyền thống thường đòi hỏi nhiều bước – hút nhiều lần, tạo đường cong, tái tạo dịch ly giải hàng ngày và tổn thất chi phí do lãng phí dịch ly giải… Khi sử dụng xét nghiệm rFC, có thể thu được 21 kết quả trong 30 phút ở độ nhạy 0,05 EU/ml, hoặc trong 1 giờ ở độ nhạy 0,005 EU/ml. Việc sử dụng đĩa được tráng phủ sẵn giúp loại bỏ các bước tốn thời gian và dễ xảy ra lỗi nhất, đồng thời vẫn duy trì được độ nhạy và tính tuân thủ cần thiết trong kiểm soát chất lượng dược phẩm.
Phương pháp này cũng giúp tối ưu hóa hoạt động phòng xét nghiệm bằng cách giảm gánh nặng cho người vận hành, nhờ thời gian đào tạo ngắn hơn, ít thao tác thủ công hơn và xử lý sự cố tối thiểu, giải phóng năng lực kỹ thuật viên và kiểm soát chi phí nhân công. Hiệu suất mạnh mẽ trên toàn bộ người dùng và ca làm việc giúp giảm thiểu nguy cơ kết quả không hợp lệ, giảm thiểu việc xét nghiệm lại và gián đoạn kế hoạch xét nghiệm hàng ngày. Xét nghiệm bằng thuốc thử rFC cũng cho phép tích hợp dễ dàng các quy trình tự động, từ đó tăng hiệu quả và giảm thiểu nguy cơ sai sót của con người.
Việc hoàn thiện và phê duyệt Chương USP, trong đó xác nhận việc sử dụng thuốc thử tái tổ hợp, đã đòi hỏi nhiều nỗ lực và 15 năm nỗ lực từ tất cả các bên liên quan, nhưng tác động của quyết tâm hiện đại hóa xét nghiệm nội độc tố này được dự đoán sẽ rất đáng kể nếu toàn ngành có thể cùng hành động. Việc chuyển sang các phương pháp xét nghiệm tái tổ hợp mang lại nhiều lợi ích cho các công ty sẵn sàng thay đổi cách tiếp cận, bao gồm tiềm năng tăng hiệu quả, đảm bảo sự ổn định của chuỗi cung ứng và cung cấp bằng chứng rõ ràng về cam kết của họ đối với các mục tiêu ESG (Môi trường, Xã hội và Quản trị).
Hướng dẫn mới này cũng được hỗ trợ bởi các bằng chứng khoa học đáng kể do các cơ quan quản lý và các tổ chức trong ngành thu thập, mang lại sự an tâm cho các nhà sản xuất rằng rFC có thể mang lại kết quả tương đương hoặc tốt hơn các phương pháp truyền thống trên một số biến số. Mặc dù vẫn còn khá mới mẻ về mặt ứng dụng trong ngành, phương pháp rFC đã được phát triển lần đầu tiên cách đây hơn hai mươi năm, và kết quả là, có rất nhiều tài liệu ủng hộ công nghệ này, cùng với hiệu quả đã được chứng minh nhờ hàng ngàn lô sản phẩm được lưu hành an toàn với công nghệ này mà không có báo cáo thu hồi nào.
Nhìn rộng hơn, việc chuyển đổi từ xét nghiệm LAL truyền thống sang phương pháp rFC không chỉ nên được xem là lựa chọn hợp lý nhất mà còn là lựa chọn có trách nhiệm nhất về mặt đạo đức và môi trường. Những lợi ích rất rõ ràng, công nghệ đã được xác nhận và chứng minh trên thực tế, và thế giới đang đòi hỏi một cách tiếp cận thận trọng hơn từ ngành dược phẩm về tác động của nó đối với sức khỏe hành tinh. Giờ là lúc các nhà lãnh đạo ngành cần tiên phong và đón nhận sự thay đổi để tạo ra một tương lai an toàn và bền vững hơn cho xét nghiệm nội độc tố.
Tài liệu tham chiếu
1. ASMFC Stock Assessment Overview: Horseshoe Crab Atlantic States Marine Fisheries Commission May 2024 – available at https://asmfc.org/wp-content/uploads/2025/01/HSC_UpdateAssessmentOverview2024_rev.pdf
Minh Khang là nhà phân phối độc quyền các sản phẩm kiểm tra vi sinh vật hãng bioMérieux (Pháp).
EN