Denne forvirring, især inden for biofarmaceutiske områder med infektiøse antigener og især vira, fører til situationer med manglende teknisk beherskelse, manglende overholdelse af reglerne og i sidste ende øget risiko for krydskontaminering mellem produkter. Alt dette understreger vigtigheden af klarhed i forbindelse med bioindkapsling.
I begyndelsen af 2000’erne blev industrien på grund af eksternt pres tvunget til at fjerne formalin (CMR), som var meget anvendt som dekontamineringsreagens. Ved at indføre alternative dekontamineringsreagenser blev tre hovedpunkter fremhævet: (i) historisk dekontaminering afslørede den relative ineffektivitet af formalin i lyset af den nuværende praksis; (ii) det er vanskeligt at validere dekontamineringsmidlers effektivitet (for mange eksterne variable faktorer, der påvirker deres ydeevne); (iii) behovet for en grundig gennemgang af alle værktøjer og dekontamineringsprocesser blev understreget. Disse observationer understøttes yderligere af WHO’s ambitioner for udryddelse af polio (GAP-III), som også fremhævede disse mangler og svagheder.
I dag er der mange tilknyttede teknologier til forskellige dekontamineringsmetoder (dvs. fysik, termisk og kemisk), og de giver et bredt udvalg af valgmuligheder, som kan anvendes i den biofarmaceutiske industri og især i vaccinevirksomheder. Derfor er det ikke længere en mulighed at beherske og validere dekontamineringsprocessernes ydeevne (!) Der opstår imidlertid nye begrænsninger, som kræver betydelige menneskelige og tekniske ressourcer, der påvirker projektomkostningerne og måske eksponentielt løber op i millioner af euro!
Denne artikel har til formål at tjene som en “erfaringsopsamling” og er baseret på mange års undersøgelser af alternative dekontamineringsprocesser. Artiklen beskriver også den strategi, der oprindeligt blev udtænkt i 2004, og som blev udformet for at foregribe det nye paradigme i forbindelse med det nyeste tekniske stade inden for dekontaminering. Endelig har denne artikel til formål at deltage i undervisningen om dette ofte misforståede og ofte overset emne.
Definitioner
Det er vigtigt at præcisere de farmaceutiske definitioner af “rengøring” og “desinfektion”, og yderligere belysning kan fremhæves ved hjælp af eksempler.
Rengøring
Resultatet af en operation på en begrænset tid, der gør det muligt at fjerne alle uønskede inerte forbindelser, der er erhvervet på kontaminerede overflader i overensstemmelse med de fastsatte mål. Resultatet af denne operation er begrænset til de forbindelser, der er til stede på operationstidspunktet.
Disse forbindelser stammer fra naturlige miljøkilder eller fra det produkt, der håndteres.
Målene med CLEANING er inerte forbindelser (produktions- eller laboratorieområder)
Desinfektion:
Resultat af en operation på en begrænset tid, der gør det muligt at fjerne, inaktivere eller dræbe alle uønskede mikroorganismer, der bæres af kontaminerede inerte medier, i overensstemmelse med de fastsatte mål. Resultatet af denne operation er begrænset til de mikroorganismer, der er til stede på operationstidspunktet (AFNOR NFT 72-101).
Disse mikroorganismer er ikke specifikke og kommer fra naturlige miljøkilder.
Desinfektion har til formål at fjerne mikroorganismer fra miljøet (produktions- eller laboratorieområder).
Dekontaminering kan defineres ud fra de to foregående definitioner:
Dekontaminering:
Resultatet af en operation på et begrænset tidsrum, der gør det muligt at inaktivere, dræbe eller ødelægge alle specifikke mikroorganismer, der håndteres i henhold til de fastsatte mål. Disse mikroorganismer er kendte og specifikke.
Dekontaminering har til formål at kontrollere spredningen af de specifikke mikroorganismer (vaccineprodukter eller mikroorganismer, der håndteres i laboratorier).
Det skal konkluderes, at det er forbudt at anvende desinfektionsbegrebet som et synonym for dekontaminering. Endelig sikrer rengøring ikke desinfektion eller dekontaminering. På samme måde sikrer desinfektion ikke dekontaminering eller rengøring.
Strategi for dekontaminering af virus
I betragtning af alle dekontamineringsteknologier (fysiske teknikker, kemiske reagenser …) med forskellige mekanismer, som vi vil kalde “våben” (se tabel 1 & 2) kombineret med det enorme antal vira, som vi vil kalde “mål” , kan listen over valideringer, der skal udføres, blive uoverskuelig, lang og uoverkommelig.
| Kemiske tilstande | |
| Væsker reagenser | I dybden og/eller overfladedekontaminering |
| Gasformig | Hovedsagelig overfladedekontaminering |
| Fysiske tilstande | |
| Stråling | I dybden og overfladedekontaminering |
| (pulserende) Lys | I dybden og/eller overfladedekontaminering |
| e-beam | (hovedsageligt) overfladedekontaminering |
| Thermiske tilstande | Hovedsageligt anvendt til dybdekontaminering |
| (Autoklaver, Ovn) | |
Tabel 1: Dekontaminationsmetoder, som vi vil kalde “våben”
Godt nok fremkalder vira interessante egenskaber som f.eks. i) deres manglende evne til at generere resistente mutationer mod kemiske reagenser (fordi resistente mutationer kun kan erhverves under deres virale replikation, hvilket ikke er tilfældet her) ii) deres sammensætning med 4 grundlæggende forbindelser, nukleinsyrer, aminosyrer, sukkerarter og lipider, som i det væsentlige omdanner vira til simple kemiske mål snarere end “skræmmende” vira.
I betragtning af disse nye paradigmer for virale egenskaber opstår der muligheder, herunder en “parentesstrategi” til at skabe virusmodeller, der repræsenterer de værst tænkelige scenarier. Det er klart, at reglen om at sætte en parentes ikke kan generaliseres absolut, men kan knyttes til en klar og stærk videnskabelig begrundelse, en liste over specifikke kriterier og også til en liste over de virus, der tages i betragtning. I det følgende eksempel vil 9 vira, der rutinemæssigt håndteres i et vaccinefirma, blive analyseret (tabel 3).
Når man har identificeret målene og våbnene, skal alle “begrænsninger” identificeres.
Fra målets side:
Målets tilgængelighed (dvs.: koncentrationsniveau, mikroorganismernes skrøbelighed …), tilgængeligheden af laboratoriets kapacitet til håndtering (biosikkerhedsindkapsling), tilgængeligheden af kvantificeringsmetoderne: er de tilgængelige, og hvis ja, hvad er deres detektionsgrænser, deres robusthed (matrixviro og/eller cytotoksicitet)?
| Metoder/reagenser | Hovedmål på viral struktur |
| Temperatur | Viral kuvert, (Glyco)proteiner , RNA derefter DNA |
| Syrer/baser | Viral kuvert, (Glyco)proteiner |
| Alkoholer / Ether | Viral kuvert, (Glyco)proteiner |
| Oxidanter (Cl- , O3, H2O2, formalin, b-propiolacton…) |
Viral indpakning, (glyko)proteiner, nukleinsyrer |
| Detergenter (ioniske / nonioniske) | Viral indpakning |
| UV / p-Lys | Nukleinsyrer, (Glyco)protein’s |
Tabel 2: Dekontaminationsmetoder versus biokemiske virale elementer: indvirkning på viral struktur
Fra våbensiden:
Er der kemiske reagenssammensætninger til rådighed? (dvs. art og koncentration af de enkelte komponenter)? Er der tilsvarende neutraliserende reagenser til rådighed? Hvad er deres indvirkning på kvantificeringsmetoderne på grund af cytotoksicitet?
På grund af målbegrænsningerne (modtagelighed, koncentrationsniveau, ekspressionssystemer …) er en af strategierne at sætte mikroorganismerne i parentes for at definere den bedste model, som vil kunne dække et maksimalt antal af dem og gøre det muligt at definere de effektive dekontamineringsparametre. Den valgte mikroorganismemodel skal være afledt af mindst tre hovedkriterier (i) en risikoanalyse med veldefinerede regler for indramning. (ii) Den fysiske tilgængelighed af den potentielle mikroorganismemodel, herunder det infektiøse titerniveau, der er foreneligt med de endelige mål, og iii) den anvendte kvantificeringsmetode (lavere detektionsgrænse, dens nøjagtighed på lavt niveau, robusthed…).
I bevidsthed om alle disse nøgleelementer bør effektivitetsspecifikationerne opstilles. Desværre mangler der klare og udtømmende forskriftsmæssige retningslinjer (franske, europæiske, amerikanske, internationale …), og hvis de findes, er de begrænsede og dækker ikke alle tilfælde, især ikke for virus (tabel 4). For hver enkelt dekontaminationsmetode er de lovgivningsmæssige specifikationer ikke så klare og er ofte afledt af erfaringer med sterilitetssikring, som f.eks. den berømte “6 log reduktion”.
Specifikt for virale mål kan man finde 4 log reduktion af infektiøse titer ved hjælp af kemisk metode, men i de fleste virale tilfælde er det ikke hensigtsmæssigt. Dette fører os til følgende spørgsmål: Hvad er de rigtige specifikationer for (i) overfladedekontaminering, (ii) flydende affald, (iii) fast affald og (iv) luft? Uden denne vejledning er der i det mindste behov for en bibliografisk undersøgelse.
For det meste er de effektive parametre, der angives på etiketten for brugsklare dekontamineringsprodukter, ikke hensigtsmæssige på grund af et stort fravær af metodologiske oplysninger som f.eks. miljøforhold, videnskabelig tilgang og minimale krav til ydeevne (f.eks. 4 Log reduktion knyttet til en norm…)
| Strukturel sammensætning | ||||||
| Vira | Eksterne spidser : glykoprotein | Hinde : fosfolipid |
Kerne : protein | Genus : ARN | Konklusioner efter “bracketing strategy”-reglerne | |
| Poliovirus (Enterovirus) | Nej | Nej | Ja | Ja | Virus i gruppe 1 Model repræsenteret af Poliovirus |
|
| Hepatitis A (Enterovirus) | Nej | Nej | Ja | Ja | Ja | |
| Influenzavirus (Flu) | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Virus i gruppe 2 Model repræsenteret af Influenzavirus |
| Maskel (Morbilivirus) | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | |
| Mumpevirus (Rubulavirus) | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja |
| Rubellavirus (Rubivirus) | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | |
| Rabiesvirus (Lyssavirus) | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | |
| Y-Feber (Flavivirus) | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | |
| Dengue (Flavivirus) | Ja | Ja | Ja | Ja | Ja | |
Tabel 3: Liste over 9 betragtede vira, som vi vil kalde “Targets”
Baseret på den biokemiske struktur af hver virus, kan vi her definere 2 modeller, i henhold til følgende karakteristika og de “begrænsninger”, som blev identificeret i de specifikke regler, der blev opstillet
Endeligt kan valideringsstrategierne opsummeres som følger: Det rigtige våben mod det rigtige mål med den bedste værktøjskasse, som bør defineres specifikt. Under alle omstændigheder skal alle (dine) specifikationer opstilles i forhold til hver enkelt specifik anvendelse.
| Specifikationer for kemisk flydende dekontaminering | |||
| Bakteriedræbende middel | Fransk norm | AFNOR NF T 72-170 og 171 | 5 Logreduktion |
| Europæisk norm | NF EN 1040 | ||
| Sporicid | Fransk norm | AFNOR NF T 72-230 og 231 | 5 Log reduktion |
| Svampebekæmpelsesmiddel | Frankrig norm | AFNOR NF T 72-200 og 201 | 4 Log reduktion |
| Europæisk Norm | NF EN 1275 | ||
| Virucid | Fransk Norm | AFNOR NF T 72-180, 181 og 185 | 4 Log reduktion |
| Europæisk Norm | NF EN, 14675/14476 og 13610 | ||
| Specifikationer for kemisk luftrensning | |||
Baktericid 5 Log reduktionSporicid Fransk Norm AFNOR NF T 72-2813 Log reduktionFungicid 4 Log reduktionVirucid 4 Log reduktion
(Ny! Nov.14)
Tabel 4: eksempler på normer til opstilling af specifikationer
Efter mere end 10 års erfaring har vores erfaringer givet værdifulde positive erfaringer. Alle (vores) vira er knyttet til deres validerede effektive dekontamineringsparametre i et kompatibelt, sammenhængende og robust system, samtidig med at der realiseres besparelser via vores tilgang. Nu er hvert nyt potentielt dekontamineringsreagens let at validere, og en omfattende opdatering af vores dekontamineringssystem for alle vira i kan udføres i løbet af få eksperimenter. Desuden er strategien blevet gennemgået med de regulerende myndigheder, hvilket har resulteret i øget overholdelse uden væsentlige bemærkninger.
Den resterende udfordring er at uddanne revisorer, som ikke alle er bekendt med vira, hvilket reducerer deres forudfattede forestillinger om viral kompleksitet og dermed muliggør fuld godkendelse af disse tilgangs og datas ydeevne og effektivitet.