Diapositiva 1 - AFI - Associazione Farmaceutici Industria

L'applicazione dei metodi rapidi
microbiologici nel processo farmaceutico:
case studies
Francesco Antonetti- Coordinatore
gruppo microbiologia di Romasessione qualità AFI
• Le nuove strategie introdotte dalla ICH Q8 sono basate sulla «
Quality by Design (QbD)» e sul Process Analytical
Technology (PAT).
• L’obiettivo è ottenere dati che coprano l’intero processo,
possibilmente “in real time” e la microbiologia tradizionale
non è in grado di soddisfare tali richieste
• Le tecniche di micro-rapida diventano una valida alternativa e
rappresentano anche una risposta responsabile alle richieste
regolatorie e di maggior controllo dei rischi e di innovazione
(ICH Q9 e ICH Q10)
• Il potenziale risultato dell’applicazione queste nuove strategie
è quello di diminuire il rischio della non disponibilità di
farmaci dovuta a contaminazione microbica.
• Molte industrie farmaceutiche hanno già iniziato ad
applicare i metodi rapidi per il controllo
microbiologico del processo di Produzione e per il
controllo degli impianti/macchinari.
• In questa presentazione vedremo alcune di queste
tecnologie con le relative strategie di validazione e
regolatorie
La bioluminescenza applicata a forme farmaceutiche non
obbligatoriamente sterili.
Rilascio di prodotti liquidi uso oromucosale: collutorio e nebulizzatore
Paola Barraco - Serenella Bruschi – Annarita Conti – Angelini
Il Pallchek Rapid Microbiology System
La bioluminescenza nel
laboratorio microbiologico
“
La bioluminescenza applicata a forme farmaceutiche non obbligatoriamente sterili. Paola Barraco - Serenella Bruschi – Annarita Conti – Angelini
PRINCIPALI STEP DI ELABORAZIONE RISULTATI CONVALIDA PROTOCOLLO PRESENZA/ASSENZA
Segnale di presenza al T=0 e al T=24 inoculo 1-5 UFC
1,0E+07
1,22E+07
tmtc
9,98E+06
tmtc
7,50E+05
tmtc
1,0E+06
1,0E+04
1,36E+07
tmtc
1,49E+07
tmtc
1,32E+07
tmtc
Threshold limit di presenza/assenza in RLU
Candida
4,7 UFC
albicans
4,7 UFC
Mix microbico
4,3 UFC
epidermidis
3,7 UFC
Staphylococcus
3,7 UFC
Escherichia coli
3,3 UFC
niger
3 UFC
Bacillus subtilis
aureus
1,00E+00
aeruginosa
Pseudomonas
Assenza = prodotto non contaminato
1,0E+01
2,7 UFC
Staphylococcus
1,3 UFC
1,0E+02
Aspergillus
U 1,0E+03
cepacia
L
1,61E+07
tmtc
2,49E+06
tmtc
Presenza = prodotto contaminato
1,0E+05
Burkholderia
R
1,09E+06
tmtc
T=0
T=24
2.Arricchimento del campione in terreno liquido
1 .Elaborazione del Threshold limit di presenza/assenza
L’incubazione del campione inquinato in T.S.B. per 24 ore amplifica notevolmente la
presenza passando da un numero di UFC contabili su piastra al tempo zero (T=
(T=0
0) pari a
1-5UFC
UFC,, ad un valore incontabile (“
(“tmtc
tmtc”” - too many to count
count)) equivalente a 105 - 107 RLU
(metodica in bioluminescenza)
1,00E+08
Bioluminescenza vs Tradizionale
1,00E+07
1,00E+06
RLU
1,00E+05
1,00E+04
1,00E+03
1,00E+02
PRESENZA
Threshold limit
ASSENZA
1,00E+01
Bioluminescenza
1
3
5
7
9
11
13
15
Tradizionale
3.Confronto risultati qualitativi (presenza/assenza) ottenuti
in parallelo (Risultati perfettamente sovrapponibili)
1,00E+00
4.Approvazione del prodotto
RLU ≤ RLU Threshold limit, prodotto microbiologicamente puro ovvero “ASSENZA”
RLU > RLU Threshold limit, prodotto microbiologicamente contaminato ovvero ”PRESENZA”
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STEP REGOLATORIO: RICHIESTA DI VARIAZIONE METODO
Var. type IB n. B.II.d.2 Change in test procedure for the finished product d) Other changes to a test procedure
(including replacement or addition)
Authorized situation
Proposed situation
Research specific microorganisms and microbial counts by tests described in
European Pharmacopoeia (current edition monographs 2.6.12 and 2.6.13)
or as an alternative
Research of specific microorganisms and
microbial counts by tests described in
European Pharmacopoeia (current edition
monographs 2.6.12 and 2.6.13)
Presence / absence of microbiological contamination evaluated by
bioluminescence method, described in the monograph of the European
Pharmacopoeia 5.1.6 (current edition) followed, where the bioluminescence
test has given a signal of presence of microbiological contamination, by
microbial counts and research of specific microorganisms by tests described
in the monographs 2.6.12 and 2.6.13 of the European Pharmacopoeia
(current edition)
La bioluminescenza applicata a forme farmaceutiche non obbligatoriamente sterili. Paola Barraco - Serenella Bruschi – Annarita Conti – Angelini
BENEFICI
Metodica
tradizionale:
Giorni 7(+1)
Tempi di risposta
analitica
accorciata
notevolmente
Diminuzione dei
tempi di
stoccaggio
Metodica
bioluminescenza:
Giorni 1(+1)
Aumento qualità
dei controlli
(tempestività di
risposta)
La bioluminescenza applicata a forme farmaceutiche non obbligatoriamente sterili. Paola Barraco - Serenella Bruschi – Annarita Conti – Angelini
AUMENTO COSTI
DIRETTI GESTIONE
ANALISI
(REATTIVI – TEMPO –
MANODOPERA)
2 – 3 MESI DI LAVORO
PER REALIZZARE UN
NUOVO PROGETTO
COSTI DI CONVALIDA E
DI VARIAZIONI
REGOLATORIE
PRODUZIONI CON NUMERO LOTTI/ANNO SIGNIFICATIVO
La bioluminescenza applicata a forme farmaceutiche non obbligatoriamente sterili. Paola Barraco - Serenella Bruschi – Annarita Conti – Angelini
CONVALIDA DEL METODO MICROBIOLOGICO RAPIDO DI CITOMETRIA IN FASE SOLIDA (CHEMSCAN RDI) PER IL
CONTROLLO DI STERILITA’ DI ANTIBIOTICI INIETTABILI BULK
ACS Dobfar SpA
PRINCIPIO:
§ si basa sulla tecnologia della citometria in fase solida con fluoresceina diacetato che permea le membrane e, solo nei microrganismi vivi,
viene trasformata in fluoresceina dalle esterasi presenti
§ il sistema è costituito da un laser ed un fotomoltiplicatore che captano e amplificano l’emissione della fluorescenza; lo strumento rileva la
presenza di cellule vive e il processore digitale elabora il segnale ottenuto, usando diversi parametri di discriminazione (colore, forma del
segnale e intensità della luce).
§ Il procedimento è costituito dai seguenti passaggi:
Filtrazione
Marcatura
Scansione laser
La filtrazione e la marcatura sono passaggi critici, devono essere condotti in isolatore o sotto cappa a flusso laminare (grado A) in ambiente di grado B.
La scansione laser, anche se meno critica, deve preferibilmente essere eseguita sotto cappa flusso laminare.
VANTAGGI:
APPLICAZIONI
§ Non basato sulla crescita
Analisi di materie prime, prodotti finiti, controlli di processo
§ Rapido (4 ore)
§ Bioburden
§ Molto sensibile: limite di rivelazione 1 UFC
§ Test sterilità
§ Recupero contaminanti
§ Monitoraggio ambientale
SVANTAGGI:
§ Analisi gas compressi
§ Non applicabile a prodotti non filtrabili
§ Vitalità indicatori biologici
PROBLEMATICHE
§ Possibilità di rilevare microrganismi non coltivabili
Convalida (EP 5.1.6; 2.6.1 – USP <1223>, <71>)
La convalida del metodo ha previsto le seguenti fasi:
Design Qualification (DQ)
Installation Qualification (IQ)
Operational Qualification (OQ)
Performance Qualification (PQ)
PQ1: convalida in assenza del prodotto
PQ2: convalida in presenza del prodotto
Parametri di convalida
- Specificità
- Limite di risoluzione
- Accuratezza
- Precisione
- Robustness/Ruggedness
Parametri di convalida
- Fattibilità
- Equivalenza (tra metodo tradizionale e standard)
MICRORGANISMI UTILIZZATI PER LA CONVALIDA
Pseudomonas aeruginosa
Aspergillus brasiliensis
Candida albicans
Bacillus subtilis
Staphylococcus aureus
Clostridium sporogenes
Propionibacterium acnes (crescita lenta)
Staphylococcus haemolyticus (isolato ambientale)
APPROCCIO REGOLATORIO
§ - Richiesta ad AIFA dell’autorizzazione all’utilizzo di tale tecnica/strumento per il rilascio (con sottomissione della documentazione di
convalida)
§ - Sottomissione ad AIFA del DMF con metodo del test di sterilità con chemscan RDI alternativo al metodo tradizionale.
Utilizzo Chemscan RDI® per Environmental Monitoring in seguito a deviazioni di processo
Bini Manuela –Bisceglia Matteo
GlaxoSmithKline Manufacturing Unipersonale S.p.A
Tecnologia: Chemscan RDI ®
Applicazione : determinazione rapida del bioburden delle superfici a supporto della gestione
delle anomalie microbiologiche di processo relativamente a reparti sterili
Vantaggi : individuazione rapida della “Root Cause”e “Root Entry” reale finalizzata ad una
rapida identificazione delle azioni correttive e preventive associate
Strategia : (PQ-1) qualifica System Suitability tecnologia (applicazione)
(PQ-2) validazione del metodo/trend analysis (test di monitoraggio ambientale)
Utilizzo RMMs per Environmental Monitoring in seguito a Ripristino di Classe Ambientale
Bini Manuela – Bisceglia Matteo
GlaxoSmithKline Manufacturing Unipersonale S.p.A
Tecnologie: Chemscan RDI ® e Milliflex Rapid ®
Applicazione : determinazione rapida del bioburden dell’aria e delle superfici a valle delle
attività di ripristino di classe ambientale
Vantaggi : screening in tempi ridotti della qualità microbiologica degli ambienti e degli
equipment a valle delle attività di ripristino di classe ambientale, al fine di
intraprendere azioni correttive e preventive mirate, prima del riavvio delle
attività produttive.
Strategia : (PQ-1) qualifica System Suitability tecnologie (applicazioni)
(PQ-2) validazione dei metodi/trend analysis (test di monitoraggio ambientale)
BacT/ALERT® 3D 60 : metodo microbiologico
rapido per il controllo di sterilità su campioni
In Process Control (IPC) e Working Cell Banks.
Paola Barzi MerckSerono S.p.A.
Technologia BacT/ALERT®
BacT/ALERT ® (bioMérieux) è un sistema rapido automatico non distruttivo per verificare la
presenza/assenza di microrganismi in campioni mediante il metodo per inoculo diretto
• La tecnologia capta l’aumento di CO2 dovuto alla crescita microbica. La conseguente
variazione di pH viene rilevata da un sensore colorimetrico (cambio dal grigio al giallo)
Applicazioni in MerckSerono
MerckSerono ha identificato due campi di applicazione per la tecnologia BacT/ALERT®:
• Monitoraggio di campioni provenienti dal “Processo UpStream” (USP) dei Bioreattori (dalla
fase di amplificazione, harvest & fine processo)
• Qualifica e rilascio di Working Cell Banks (WCBs) da utilizzare in dosaggi biologici in vitro
Vantaggi
•
•
•
•
•
Identificazione dei campioni (barcode /disponibilità rawdata/ID specie)
Lettura più facile: lettura automatica ogni 10 min. (non ispezione visiva)
Possibilità di analizzare prodotti torbidi
Racks basculanti che favoriscono la crescita microbica
Maggiore sensibilità (il recupero di 1-10 UFC in presenza di prodotto è più alta rispetto al
metodo compendiale)
• Tempi ridotti per acquisire risultati
Strategia per l’implementazione
• Validazione Equipment: IQ, OQ e PQ
• Studi di fattibilità per avere informazioni preliminari sull’applicabilità del
sistema per l’uso previsto
PQ1 Validazione per l’uso proposto:
1. GPT 0 (Growth Promotion Test) dei terreni in assenza di prodotto con un inoculo
microbico di 10-100 UFC; questa fase eseguita in duplicato per ogni microrganismo
assicura la fertilità di ciascun terreno usato con entrambi i metodi.
2. GPT 1 dei terreni in presenza di prodotto con un inoculo microbico di 10-100 UFC;
questa fase eseguita in duplicato per ogni microrganismo assicura la fertilità di ciascun
terreno usato in presenza di prodotto con entrambi i metodi. Non è stata trovata
differenza tra i due metodi.
3. GPT 2 dei terreni in presenza di prodotto con un inoculo microbico di 1-10 UFC; questa
fase è prevista come analisi comparativa tra il metodo BacT/ALERT® e quello compendiale
vengono eseguiti. Vengono eseguiti 5 replicati per ogni microrganismo con entrambi i
metodi. E’ stata trovata differenza statisticamente significativa tra i due metodi; questo
denota che il BacT/ALERT® ha una sensibilità maggiore rispetto al metodo compendiale.
Test di Sterilità Rapido a Novartis V&D, Siena
Alessandra Antonnicola, Emanuela Lavarini
Maria Paolo Baini
Rimini , Giugno 2013
Test di Sterilità Rapido a Novartis V&D, Siena
• Tecnologia utilizzata: Milliflex Rapid: filtrazione su
membrana, coltura su terreno agarizzato,
Bioluminescenza, sistema automatico di analisi
dell’immagine
• Applicazione: test di sterilità per rilascio finale di un
prodotto iniettabile (vaccino)
Strategia per implementazione/regolatoria per il Test di Sterilità
Rapido
– PQ 1 pre-tests; PQ1 in accordo a EP/USP eseguito da Novartis Pharma, Stein
AG (2007-2009, approvazione FDA Aprile 2009)
– Studio di fattibilità sul vaccino H1N1 eseguito da Novartis Pharma (Luglio
2009)
– IQ-OQ sistema Milliflex Rapid e Trilab (Luglio-Agosto 2009)
– PQ2 (Settembre 2009-Dicembre 2009)
– Submission a EMEA, type 2 submission (November 2009)
– EMEA , domande e risposte (Dicembre 2009 – Febbraio 2010 )
– Parere positivo da CHMP (19 Febbraio 2010)
– EMEA approva ufficialmente il Test di Sterilità Rapido per il vaccino H1N1 (2
Marzo 2010)
– Rilascio del vaccino H1N1 con Test di Sterilità Rapido (Marzo 2010)
– Validazione in corso per il vaccino contro meningite e vaccini influenzali
stagionali (2012-2013)
• MONITORAGGIO RAPIDO MICROBIOLOGICO
ATTIVO IN CONTINUO DELL’ARIA PER CAMERE
BIANCHE CON BIOLAZ®
• Elizabeth Bennett (Particle Measuring System)
• Lo strumento ‘Biolaz’ di Particle Measuring Systems
utilizza la metodologia IMD (Istantaneous Microbial
Detection) che rileva le particelle in aria discriminando i
componenti inerti dalle unità biologiche; viene rilevata
la fluorescenza emessa da metaboliti cellulari
• Scopo di questo case study è stato di verificare che
Biolaz funzioni correttamente in grado A (zona di
riempimento) e non sia suscettibile di falsi positivi
derivati da specifici prodotti chimici e materiali comuni
per camere bianche che vengono introdotti
nell'ambiente usati per la pulizia.
– Test chimici
• 6% Perossido di idrogeno
(Steri Perox 6%™)
• 6% Perossido di idrogeno
(Klercide-CR® Sterile Filtered
Biocide C)
• 70% USP Isopropyl alcool mist aerosol
(Dec-Ahol® mist aerosol)
• 70% USP Isopropyl alcool spray
(Klercide 70/30® Sterile
IPA)
• Soluzione di ipoclorito di sodio 0,52%
(Klercide-CR® Sterile
Biocide E)
•
– Test dei materiali
•
•
•
•
Maschera naso e bocca per cleanroom
Indumenti per Cleanroom
Contec® polypropylene nonwoven wiper (Helix™)
Contec® quiltec I two-ply polyester wipes (QT1-99)
Installato sotto grado A in ambiente asettico:
durante la produzione (giorno 2)
6% Hydrogen Peroxide (Klercide-CR® Sterile Filtered Biocide
C)
Clean room nose and mouth mask
70% USP Isopropyl alcohol spray (Klercide 70/30® Sterile IPA)
Contec® polypropylene nonwoven wiper (Helix™)
• Il Biolaz è in grado di leggere zero Bio-Counts in zona di
produzione asettica di grado A sia nel riposo e nello
stato di utilizzo, in corrispondenza con i risultati
osservati sugli attuali metodi tradizionali.
• I prodotti chimici che vengono comunemente utilizzati
in ambiente sterile non presentano Bio-Counts sul
Biolaz, inoltre il sistema indica che non vi è alcun
danno o effetto residuo sullo strumento .
• Il Biolaz non è suscettibile di false indicazioni positive
da indumenti e materiali di pulizia comuni come
previsto in questo studio (test di stress).
IDENTIFICAZIONI GENOTIPICHE
MEDIANTE SEQUENZIAMENTO
L’esperienza del sito Eli Lilly Italia
utilizzando lo strumento Microseq™
IDENTIFICAZIONI GENOTIPICHE MEDIANTE SEQUENZIAMENTO
SITO DI UTILIZZO
TECNOLOGIA
VANTAGGI/BENEFICI
FARMACEUTICA ELI LILLY ITALIA di SESTO FIORENTINO
Amplificazione di geni conservati che contengono regioni divergenti per identificare la specie:
ü Batteri → amplificazione della regione 5’ del gene 16S rRNA
ü Funghi → amplificazione della regione D2 del gene Large-Sub Unit rRNA
Rapidità: prelievo diretto dalla colonia – riduzione rapporto ore uomo/n°analisi
Efficienza: analisi muffe - microrganismi difficilmente coltivabili/stressati - riduzione tempi ID
APPLICAZIONI
TEMPISTICA ANALITICA
Ø ID contaminanti EM di aree di produzione (sterili e non)
Ø Controllo delle acque di processo
Ø Controllo dei ceppi microbici di riferimento e isolati locali
La rapida risposta analitica entro 5-6 ore permette di:
ü implementare idonee contromisure per prevenire la ricorrenza degli eventi
ü ridurre i tempi di rilascio dei prodotti
ü anticipare le attività per migliorare l’efficacia delle azioni correttive mirate
IDENTIFICAZIONI GENOTIPICHE MEDIANTE SEQUENZIAMENTO
INSTALLATION QUALIFICATION (IQ)
OPERATION QUALIFICATION (OQ)
Eseguite dal fornitore (Good Manufacturing Practice )
PERFORMANCE QUALIFICATION (PQ)
Eseguita dalla Eli Lilly (EP - USP - Guideline Applied Biosystem)
Ø Kit testati: Bacterial e Fungal
Ø Parametri verificati con ceppi ATCC (da Farmacopea) e isolati locali
ü Specificità
ü Accuratezza
ü Riproducibilità
ü Precisione
ü Robustezza
Ø Risultati
ü CONFORMITA’ per tutti i parametri saggiati, con tutti i ceppi test
BILANCIO DI UN ANNO DI ATTIVITA’
Ø AFFIDABILITA’ dei dati analitici: 100%
Ø Identificazioni eseguite: ~ 1300
ü Identificazioni accettate come Specie: 97-98%
Ø Riproducibilità anche con analisti diversi
Ø Non rilevate difficoltà analitiche/di sistema nella routine
APPROVAZIONE
L’implementazione del MicroSeq™ non necessita di autorizzazioni di Enti
Regulatory perché le identificazioni microbiche non rientrano nei test di
rilascio eseguiti direttamente sul prodotto.
Gruppo di microbiologia di Roma:
Roberto Alesci (Merck Millipore)
Federico Biella (life technologies)
Serenella Bruschi (Angelini)
Valeria Giannelli (Pfizer)
Paola Megna (ACS Dobfar)
Patrizia Muscas (Lilly)
Giorgio Prina (BioMérieux)
Cherubina Santoro (Lilly)
Manuel Selvaggio (Wyeth)
Paola Barzi (Merck Serono)
Matteo Bisceglie (GSK)
Monica Fadione (Corden Pharma),
Paola Lazzeri (Particle Measuring Systems)
Annalisa Milanesi (BioMerieux)
Luciano Ninu( BioMerieux)
Daniele Quaratino (Merck Millipore)
Marco Sanvito (Pall Italia)
• Ringraziamenti al Dr. Francesco Boschi e al gruppo di
microbiologia di Milano