Vai trò của phân lập và nhận diện vi sinh vật nội sinh trong kiểm soát chất lượng dược phẩm

vi sinh vật

Ô nhiễm VI SINH VẬT trong dược phẩm ảnh hưởng xấu đến hiệu quả và chất lượng của chúng, gây ra rủi ro đáng kể cho bệnh nhân. Chuẩn bị và bảo trì liên tục để đảm bảo hiệu lực và độ an toàn của thuốc vô trùng, bắt buộc phải giám sát chất lượng của môi trường chế biến vô trùng bằng cách triển khai chương trình giám sát môi trường (EM) hiệu quả và mạnh mẽ. Điều này liên quan đến việc đánh giá các nguồn ô nhiễm chính trong quá trình vô trùng như nhân sự, cơ sở vật chất, tiện ích, vật liệu, thiết bị và quy trình sản xuất. Việc theo dõi và cập nhật liên tục dữ liệu EM không chỉ giúp xác định tính hiệu quả của quy trình làm sạch và khử trùng mà còn cho phép theo dõi chặt chẽ những thay đổi trong hệ vi sinh vật cục bộ, xác định bất kỳ dấu hiệu cảnh báo sớm khi các biện pháp kiểm soát không thành công.

Phân lập nội sinh là nuôi cấy vi sinh vật được thu hồi từ môi trường sản xuất, bao gồm phòng sạch, hệ thống nước, nguyên liệu thô, sự cố ô nhiễm và thiết bị. Các chủng này là đại diện của hệ vi sinh vật địa phương và còn được gọi bằng các tên khác như phân lập môi trường, phân lập thực vật, phân lập kiểu tự nhiên, phân lập nhà máy hoặc phân lập cơ sở.

Những cảnh báo về vấn đề này đã giảm dần trong những năm gần đây, điều này có lẽ cho thấy rằng hầu hết các doanh nghiệp đã chấp nhận đây là một yêu cầu pháp lý và do đó đã mở rộng danh sách các chủng thử nghiệm bổ sung của họ để đưa các chủng phân lập nội bộ vào thử thách thúc đẩy tăng trưởng của môi trường nuôi cấy, nghiên cứu hiệu quả khử trùng, nhận diện xét nghiệm vi sinh vật và thử nghiệm hiệu quả kháng khuẩn.

Vì phân lập nội sinh được xem là đại diện của hệ vi sinh vật trong cơ sở và chưa được cấy truyền nhiều lần, có thể lập luận rằng chúng là lựa chọn tốt để mang lại sự tin cậy cao hơn trong việc kiểm soát chất lượng vi sinh. Hơn nữa, hệ vi sinh vật trong hệ thống nước và phòng sạch thích nghi với các tác nhân gây áp lực môi trường (như thiếu chất dinh dưỡng, chất khử trùng, áp lực thẩm thấu, tia UV) dẫn đến sự biến đổi kiểu hình trong cùng một loài và do đó hoạt động khác nhau. Do đó, các vi sinh vật bản địa chịu áp lực và thích nghi có thể bổ sung tốt cho số lượng nhỏ các chủng thử nghiệm tiêu chuẩn cho thử thách thử nghiệm môi trường nuôi cấy và các nghiên cứu nhận diện khác, cũng như nâng cao độ tin cậy của các phương pháp thử nghiệm. Tuy nhiên, các chủng phân lập nội bộ rất khó tiêu chuẩn hóa, khiến việc so sánh các phương pháp thử nghiệm giữa các phòng thí nghiệm khác nhau trở nên khó khăn. Ngoài ra, tính ổn định của các thuộc tính “tự nhiên” của chúng khi nuôi cấy trong môi trường phòng thí nghiệm thường bị hạn chế. Nuôi cấy cấp hai liên tục trên môi trường giàu dinh dưỡng gần như thúc đẩy sự tiến hóa của chủng gây mất phản ứng thích nghi áp lực; tuy nhiên, những kiểu hình độc đáo này bị mất đi nhanh chóng. Một trong những lập luận phổ biến để giảm nguy cơ mất đi các đặc tính của loài tự nhiên là bằng cách giảm thiểu số lượng nuôi cấy cấp hai của các chủng phân lập nội sinh.

Thực hiện phân lập vi sinh vật nội sinh

Điều quan trọng là phải lựa chọn chính thức cách tiếp cận các chủng nội sinh trong một quy trình, vì việc không làm như vậy sẽ gây ra rủi ro tuân thủ. Mặc dù các bản tóm tắt và các văn bản hướng dẫn quy định đã đưa ra các khuyến nghị về việc sử dụng các thiết bị phân lập nội sinh, họ hầu như thiếu hướng dẫn cụ thể về cách lựa chọn. Tuy nhiên, một cách tiếp cận phổ biến là hiểu mục đích sử dụng của môi trường nuôi cấy trước khi xác định các phân lập vi sinh vật bản địa có liên quan để đưa vào. Ví dụ: đưa các chủng phân lập được liên kết với EM và các hệ thống tiện ích vào thách thức GPT của môi trường nuôi cấy EM. Tương tự như vậy, cần xem xét việc đưa các chủng phân lập từ thử nghiệm độ vô trùng và lỗi nạp môi trường vào GPT của môi trường thử nghiệm độ vô trùng và môi trường được sử dụng để mô phỏng quy trình vô trùng.

Hình 1: Kết quả kiểm soát chất lượng của các lô BIOBALL® 550 được phát hành trong 5 năm (2019 đến 2023), được sản xuất từ các chủng phân lập Micrococcus luteus nhận được từ các khu vực khác nhau. Thanh lỗi biểu thị độ lệch chuẩn dựa trên các phần lặp lại.
Hình 2: Phân phối các chủng phân lập nội bộ được chuyển đổi sang định dạng BIOBALL® như một phần của BIOBALL® của bioMérieux Dịch vụ tùy chỉnh (2019-2023). GPC: cầu khuẩn gram dương; GPR: Que gram dương; GNR: Thanh gram âm.

Việc chuẩn bị và duy trì liên tục các chủng vi sinh vật phân lập là một thách thức, gây thêm áp lực lên nguồn lực của phòng thí nghiệm
và tăng chi phí hoạt động tổng thể. Ngoài ra, việc chuẩn bị huyền phù vi sinh vật nội sinh có nguy cơ biến đổi chất cấy cao. Do đó, các chuyên gia khuyến nghị nên thực hiện các nghiên cứu về độ ổn định của huyền phù vi sinh vật trong quá trình bảo quản và ấn định ngày hết hạn cho huyền phù tiêu chuẩn, điều này càng làm tăng thêm độ phức tạp và chi phí của quy trình.

BIOBALL® giúp đơn giản hóa việc triển khai các chủng vi sinh nội sinh và mang lại sự tự tin cao hơn trong việc kiểm soát chất lượng vi sinh thường quy bằng cách bảo quản và sản xuất các chủng phân lập nội bộ, thu được ở dạng BIOBALL® sẵn sàng sử dụng. Nó sử dụng công nghệ đo tế bào độc quyền để tạo ra vật liệu tham chiếu định lượng chính xác, thể hiện số lượng CFU nhất quán theo từng đợt (Hình 1). Hàng năm, BIOBALL® hoạt động với số lượng lớn phân lập nội sinh tùy các nơi khác nhau, phát triển thành BIOBALL® chính xác đáp ứng nhu cầu kiểm tra QC cụ thể của các nhà sản xuất dược phẩm.

Các vi sinh vật phổ biến được phân lập trong phòng thí nghiệm dược phẩm

Trong thập kỷ qua, các chủng phân lập nội bộ được phát triển thành BIOBALL® vẫn có tính nhất quán cao. Sau đây là danh sách một số chủng phân lập phổ biến thường được các phòng thí nghiệm dược phẩm yêu cầu chuyển đổi sang định dạng BIOBALL® như một phần của BIOBALL® của bioMérieux (Hình 2).

  1. Micrococcus luteus và Staphylococcus epidermidis, cầu khuẩn gram dương, là những vi khuẩn cộng sinh trên da phổ biến nhất được quan sát thấy trong phòng sạch dược phẩm do người vận hành trong môi trường.
  2. Bacillus cereus, trực khuẩn gram dương hình thành bào tử, đáng chú ý là một trong những loài Bacillus được phân lập phổ biến nhất trong phòng sạch dược phẩm. Do tính chất phổ biến của nó, Bacillus cereus hình thành bào tử có nguy cơ đáng kể đối với chất lượng sản phẩm và sự an toàn của bệnh nhân, do đó cần có chế độ làm sạch và khử trùng hiệu quả, hệ thống xử lý không khí hiệu quả và chương trình EM mạnh mẽ giám sát liên tục các mối lo ngại về ô nhiễm.
  3. Ralstonia pickettii, gram âm oxidase dương, là một trong những chủng phân lập phổ biến nhất được tìm thấy trong hệ thống nước dược phẩm do khả năng sinh sôi nảy nở và hình thành màng sinh học trong điều kiện dinh dưỡng thấp.
  4. Nấm mốc như Penicillium chrysogenum, là chất gây ô nhiễm nấm được tìm thấy trong phòng sạch do thiết kế kém, cơ sở vật chất cũ kỹ, kiểm soát nguyên liệu đầu vào kém và hệ thống xử lý không khí không hiệu quả.

Kết luận

Dựa trên các ý kiến phổ biến, các chủng phân lập nội bộ thực sự có một vị trí trong vi sinh dược phẩm mang lại sự tin cậy cao hơn về hiệu quả của môi trường nuôi cấy và nghiên cứu nhận diện vi sinh vật. Đó là khuyến khích để thiết lập cơ sở lựa chọn phân lập nội bộ và ghi lại quy trình trước khi thực hiện các xét nghiệm vi sinh.

Xem xét các thách thức liên quan đến việc xử lý nội bộ, BIOBALL® giúp đơn giản hóa việc quản lý cách ly nội bộ bằng cách phát triển chúng thành định dạng BIOBALL® sẵn sàng sử dụng, từ đó cải thiện hiệu quả hoạt động và giảm thiểu rủi ro lỗi QC.

Nguồn:

https://www.biomerieux.com/content/dam/biomerieux-com/14—resources/pharma-quality-control/white-paper/role-of-in-house-isolates-in-pharmaceutical-quality-control/EPR%20App%20Note%20-%20Role%20of%20in-house%20isolates%20in%20pharmaceutical%20quality%20control%20-%20VDEF%202023.pdf.coredownload.pdf

Minh Khang là nhà phân phối độc quyền sản phẩm chủng vi sinh hãng bioMérieux (Pháp).