Sterilitetstests er en proces, der skal udføres som en del af fremstillingen af ​​sterile produkter for at sikre, at de er fri for levedygtige mikroorganismer, som kan skade patienter. Da det ikke er muligt at teste hvert enkelt hætteglas eller ampul med produkt, der er ved at blive fremstillet, tages et antal prøver, der er repræsentative for hele batchen, på forskellige tidspunkter under påfyldningen og testes for mikrobiel kontaminering.

Verdenssundhedsorganisationen vedtog krav til sterilitetstest i 1973, og i dag findes retningslinjerne for udførelse af sterilitetstest i forskellige farmakopéer verden rundt, herunder United States Pharmacopeia (USP) og European Pharmacopeia (EP).

Insourcing vs Outsourcing

Når denne obligatoriske proces udføres, har producenter af sterile produkter to muligheder. Enten kan de udføre processen internt i et dedikeret laboratorium til sterilitetstest eller outsource processen til en tredjeparts testservice.

Outsourcing er typisk mere fordelagtigt for mindre producenter, da etablering af et laboratorium til sterilitetstest kan have høje startomkostninger og også høje driftsomkostninger.

Der er dog ulemper ved outsourcing, såsom længere ventetider på testresultater, der fører til øgede lageromkostninger, især for produkter, der kræver køleopbevaring. Ligeledes opkræver mange testtjenester pr. test, hvilket kan blive meget dyrt, især for større producenter, der fremstiller mange produkter og kræver et stort antal tests.

Endelig betyder outsourcing af sterilitetstest til en tredjepart, at der er mindre kontrol over processen, hvilket i sidste ende kan resultere i unødvendig skrotning af levedygtigt produkt, hvilket vil blive forklaret længere nede i denne artikel.

Metoder

Der er to metoder til at teste produkters sterilitet - membranfiltrering og direkte podning. Langt den mest almindelige metode er membranfiltrering, som går ud på at lede det flydende produkt gennem to beholdere, der hver indeholder et filter, der er i stand til at tilbageholde levedygtige mikroorganismer, og derefter fylde hver af beholderne med forskellige typer vækstmedier - et til dyrkning af aerobe organismer, og det andet til anaerobe organismer. I modsætning hertil involverer direkte podning, at produktet placeres direkte i de to beholdere, og det bruges typisk til produkter, der ikke kan filtreres, såsom medicinsk udstyr. Med begge metoder vil beholderne derefter blive inkuberet ved den passende temperatur i 14 dage, og hvis der ikke er tegn på vækst efter dette tidspunkt, anses testen for at være bestået, og produktet kan frigives til levering til patienter. Hvis en af ​​beholderne viser tegn på vækst (turbiditet), betragtes testen som mislykket.

Testfejl

Virkningen af ​​en testfejl kan være betydelig for en lægemiddelproducent, da den typisk resulterer i:

• Tilbageholdelse af frigivelse og potentielt skrotning af den produktbatch, der ikke bestod testen
• Involvering af myndigheder
• Udførelse af tidskrævende undersøgelser
• Standsning af produktionen af ​​yderligere produkt, mens undersøgelser udføres
• Ekstra rengøring og desinfektion af produktionsområder

I sidste ende vil en fejl i sterilitetstesten resultere i økonomiske tab for producenten og potentielt medicinmangel for patienterne. En ægte fejl forhindrer kontamineret produkt i at blive udskrevet til og potentielt skade en patient.

Fejl i sterilitetstests er dog ikke altid forårsaget af kontaminering i produktet.

Falske positiver

Et falsk positivt resultat er, når forurening fra en ekstern kilde til produktet, såsom miljøet eller operatøren, der udfører testen, finder vej ind i testen og forårsager en fejl. Dette vil antyde, at produktet er forurenet, når det potentielt er fri for mikroorganismer. I tilfælde af en sterilitetstestfejl påhviler bevisbyrden producenten at påvise, at fejlen er resultatet af kontaminering fra operatøren og/eller laboratoriemiljøet. I virkeligheden er det meget svært at bevise dette, så et falsk positivt resultat fører ofte til, at helt sikre og effektive produkter skrottes unødigt.

Miljø

For at reducere risikoen for falske positiver bør processen med sterilitetstests udføres i et aseptisk miljø. Historisk set var den almindelige metode til at opnå dette at udføre processen i et biologisk sikkerhedsskab (BSC) eller laminær luftstrømshætte (LAF). Det betyder dog, at processen stadig er åben for miljøet og operatøren, og dermed er der stadig risiko for, at der opstår falske positiver.

På det seneste er industrien på vej mod brugen af ​​isolatorer, som udgør en fysisk barriere mellem operatøren/miljøet og testen, hvilket reducerer risikoen for falske positive resultater væsentligt.

Det er vigtigt at bemærke, at tilsynsmyndigheder og farmaceutiske rådgivende udvalg rundt omkring i verden har krav og anbefalinger vedrørende det miljø, hvor sterilitetstestning skal udføres.

Bestemmelser

EU GMP bilag 1: Afsnittet om fremstilling af sterile lægemidler 10.6 angiver, at "Sterilitetstesten bør udføres under aseptiske forhold." FDA's Vejledning til Branchen for sterile lægemiddelprodukter, produceret ved aseptisk behandling, tager tingene et skridt videre og siger i afsnit XI "Brugen af ​​isolatorer til sterilitetstest minimerer risikoen for et falsk positivt testresultat."

Endvidere giver den farmaceutiske inspektionssamarbejdsordning (PIC/S) et helt vejledningsdokument (PI 014-3) om isolatorer, der anvendes til aseptisk behandling og sterilitetstests.

Så selvom der ikke er noget fast krav om at udføre sterilitetstest i isolatorer, er der en stor fordel ved at gøre det for at reducere risikoen for falske positiver, hvilket kan resultere i økonomiske tab for producenter af produkter og medicinmangel for patienter.

Hvad er en isolator?

Ifølge EU GMP Annex 1 er en isolator "Et indelukke, der er i stand til at blive genstand for reproducerbar indvendig biodekontaminering, med en intern arbejdszone, der opfylder Klasse A-betingelser, der giver kompromisløs, kontinuerlig isolering af dens indre fra det ydre miljø". Isolatorer har flere funktioner til at opretholde Klasse A-forhold og isolation fra det ydre miljø, såsom:

• Lufttætte/oppustelige tætninger på alle døre
• Låse til at forhindre, at døre åbnes, når aseptiske forhold er opnået (efter bio-dekontaminering)
• Ensrettet luftstrøm mellem 0.36-0.45 m/s (for at overholde EU GMP Bilag 1's vejledende værdier)
• HEPA-filtre til at rense indgående luft
• Positivt tryk
• Lækage-/trykprøvning af kabinet og handsker separat
• Miljøovervågningssystemer for at bekræfte, at miljøet forbliver aseptisk under brug
• Luftstrøms- og trykalarmer
• Hydrogenperoxide bio-dekontamineringssystemer til at hjælpe med at inaktivere mikroorganismer på kabinettets overflader og indkommende materialer, der er nødvendige for testprocessen

Fordele ved isolatorer

Primært reducerer isolatorer risikoen for falske positiver under sterilitetstests, hvilket kan spare producenter af sterile produkter for millioner af dollars ved at minimere unødvendig skrotning af produktet. Som en sekundær fordel kan isolatorer også give betydelige besparelser i driftsomkostninger. I modsætning til en BSC/LAF, som skal placeres i et klasse B-renrum, kan sterilitetstest-isolatorer placeres i et lavere klasse D-renrum, da de er isoleret fra deres omgivende miljø. Dette kan resultere i betydelige besparelser fra:

• Reducerede energiregninger på grund af lavere kapacitet i HVAC-system
• Reducerede omkostninger til rengøring og desinfektion
• Reduceret behov for arbejdskraft (til rengøring og desinfektion)
• Mindre behov for overtrækstøj
• Mindre vedligeholdelse af renrummet
• Øget effektivitet hos operatører, da mindre beskyttelsespåklædning betyder, at de kan arbejde i længere perioder

Faktisk viste en undersøgelse¹, at isolatorer kan reducere driftsomkostningerne for renrum med op til 72 %. På trods af ovenstående fordele er det dog vigtigt at bemærke, at isolatorer har nogle ulemper i forhold til åbne LAF/BSC-miljøer:

• De har typisk højere opstarts-/ udstyrsomkostninger. Dette kan dog opvejes af besparelserne ved at sænke renrumskvaliteten og reduceret risiko for skrotning af produktet.
• Operatører skal udføre deres arbejde med handsker forbundet til ærmer, hvilket kan være sværere end handskebeklædte hænder, der opererer inde i en BSC/LAF, så det kan føre til mindre effektivt arbejde, og sænkning af processens hastighed. Operatører behøver dog ikke at bære sådanne restriktive beklædninger i klasse D-renrum, hvilket betyder, at de kan arbejde i længere perioder under mere komfortable forhold.
• Slutteligt, selvom automatiseret biodekontaminering af en isolator kræver mindre arbejdsbyrde for operatøren end manuel desinficering af emner i en BSC/LAF, tager opfyldnings- og biodekontamineringsprocessen typisk længere tid, i nogle tilfælde timer, hvilket kan tilføje betydelig tid til testprocessen eller kræve tilpasning af arbejdsmønstre ved at fylde og biodekontaminere isolatoren natten over, så den er klar til opstart af testprocessen om morgenen. Der er dog en måde, hvorpå man kan overvinde dette problem med lange cyklustider...

Modulære isolatorer

En af de største forhindringer, der skal overvindes, når man skifter fra en BSC/LAF til en isolator, er at opretholde den samme gennemstrømning, dvs. antallet af tests, på grund af den lange biodekontamineringscyklus. Men Ecolabs Bioquell Qube-isolator løser dette problem ved at anvende en modulær metode til isolatorsystemer. I stedet for at have ét stort isolatorkammer, som er fyldt med alle nødvendige materialer til en hel dags tests og efterfølgende køre en lang biodekontamineringscyklus, bruger Bioquell Qube et flerkammerprincip, hvor et lille kammer fyldes med en lille mængde materiale for at udføre flere sterilitetstests og biodekontamineres. Derefter overføres disse materialer til et tilstødende kammer, hvor pumpen befinder sig, den forbindende dør lukkes, og mens testen udføres i et kammer, biodekontamineres det materiale, der kræves til de næste tests, i det tilstødende kammer. Med et lille biodekontamineringskammer og en relativt let materialebelastning kan biodekontamineringscyklustider på så lidt som 30 minutter opnås (afhængigt af mængden og absorberingsevnen af ​​mængden).

¹Det koster et renrum pr. kvadratfod, Cleanroom Technology, 28. februar 2018, https://www.cleanroomtechnology.com/ news/article_page/Costing_a cleanroom_per_square_foot/139470