Las terapias celulares y tisulares se utilizan cada vez más para tratar muchas enfermedades para las que actualmente no existen otras opciones de tratamiento adecuadas. Estos productos contienen células humanas o animales que pueden reemplazar, regenerar o aumentar las células, tejidos u órganos enfermos, disfuncionales o lesionados de un receptor. Las células o los tejidos pueden no estar manipulados, o sus características biológicas pueden ser alteradas ex vivo antes de la administración del producto final a los pacientes. Los ejemplos de terapias celulares van desde las tradicionales transfusiones de sangre hasta los recientes enfoques de los trasplantes de células madre autólogas y los sustitutos de tejidos de ingeniería alogénica.
Los componentes utilizados para fabricar un producto basado en células o tejidos pueden variar mucho en cuanto a sus fuentes, complejidad y procesos de fabricación. Dado que estos materiales pueden afectar profundamente a la expansión, diferenciación y actividad de un producto celular o tisular procesado, pueden tener a su vez un impacto significativo en los atributos de calidad del producto final. Además, la complejidad biológica de una terapia basada en células o tejidos impide una caracterización molecular completa del producto final. Por lo tanto, garantizar la calidad de una terapia basada en células o tejidos requiere una evaluación rigurosa de los componentes utilizados en su fabricación.
Ejemplos de terapias basadas en células y tejidos: En marzo de 2012, la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA) aprobó una solicitud de licencia biológica (BLA) para un producto celular alogénico (derivado de un donante) de ingeniería tisular llamado Gintuit de Organogesis. Este producto, compuesto de colágeno bovino con queratinocitos y fibroblastos humanos cultivados derivados del prepucio neonatal, es una lámina celular utilizada para el tratamiento quirúrgico de afecciones mucogingivales orales en adultos.
En 2012, varios productos de células madre mesenquimales (MSC) o estromales recibieron la aprobación en países fuera de Estados Unidos. Las autoridades reguladoras de Canadá y Nueva Zelanda autorizaron la comercialización de un producto denominado Prochymal (Osiris Therapeutics) que consiste en MSC alogénicas derivadas de la médula ósea para el tratamiento de la enfermedad de injerto contra huésped resistente a los esteroides en niños. En Corea del Sur se han aprobado dos productos de MSC: un producto basado en MSC alogénicas derivadas de la sangre del cordón umbilical (Cartistem) para el tratamiento de la artritis degenerativa, y un producto de MSC autólogas derivadas del tejido adiposo (Cupistem) para el tratamiento de fístulas anales en pacientes con la enfermedad de Crohn.
Componentes Materiales
Las materias primas de fabricación se definen como los materiales de partida, reactivos y disolventes utilizados en la fabricación de productos terapéuticos. La calidad de las materias primas y los componentes intermedios de fabricación es evaluada críticamente por las autoridades reguladoras. Calificar el suministro de componentes de fabricación complejos necesarios para los productos de terapia celular puede ser difícil. Algunos componentes pueden desarrollarse inicialmente sólo para uso en investigación, por lo que su uso en la fabricación requeriría pruebas de calidad adicionales más allá de lo que los proveedores pueden proporcionar como parte de sus certificados de análisis (CoAs). El uso de componentes que cumplen con los requisitos del sistema de calidad farmacéutica ofrece garantías a los fabricantes de productos celulares y permite que las agencias reguladoras se centren en la evaluación de la calidad de los propios productos terapéuticos.
Los materiales auxiliares (MA) -también conocidos como productos auxiliares, reactivos auxiliares y reactivos de proceso- son materias primas que no están destinadas a estar presentes en un producto final pero que son de importancia crítica en su fabricación. Los AM para terapias celulares y tisulares incluyen derivados del suero, antibióticos, citocinas, factores de crecimiento, medios de cultivo, anticuerpos y enzimas. Muchos AM se utilizan para promover el crecimiento y la supervivencia de determinadas poblaciones celulares y, por tanto, pueden tener efectos profundos y duraderos en un producto celular. Dado que muchos AM son en sí mismos materiales biológicos complejos, sus atributos de calidad pueden ser difíciles de evaluar. La preocupación por la calidad de las materias primas se ha visto ampliada recientemente por los problemas de la cadena de suministro en todo el mundo, como los casos de jarabe para la tos, heparina y preparados para lactantes adulterados intencionadamente (1). Por lo tanto, es necesario examinar cuidadosamente todos los materiales utilizados para fabricar terapias celulares y evitar así la introducción de agentes adventicios e impurezas tóxicas, al tiempo que se garantiza la seguridad, la eficacia y la consistencia finales de un producto celular.
La Convención Farmacopea de los Estados Unidos (USP) es una organización científica sin ánimo de lucro que desarrolla pruebas estándar para la identidad, la potencia, la calidad y la pureza de los medicamentos y sus ingredientes. Las normas de la USP se presentan en forma de monografías, capítulos generales y avisos generales publicados en sus compendios: la United States Pharmacopeia y el National Formulary (USP-NF). La organización también proporciona materiales de referencia químicos y biológicos conocidos como estándares de referencia USP (RS). Una vez que éstos se convierten en componentes de monografías aplicables u otras normas de compendio, son utilizados por los fabricantes para demostrar de forma concluyente el cumplimiento de dichas normas.
Todos los estándares de la USP -ya sea material documental o de referencia llamado a utilizarse como componente de una monografía- deben ser considerados adecuados por un comité de expertos de la USP. Con el creciente uso de terapias basadas en células y tejidos, la USP sigue desarrollando más normas de compendio para la calificación de sus AM. En última instancia, las garantías sobre la calidad de los AM son fundamentales para que las terapias celulares cumplan los requisitos de conformidad. Las disposiciones sobre adulteración y marcado erróneo de la Ley Federal de Alimentos, Medicamentos y Cosméticos (FDCA) de EE.UU. incorporan por referencia muchas normas de la USP-NF, en particular las relativas a la identidad, fuerza (potencia), calidad y pureza. Pero la USP no es responsable de hacer cumplir ninguna de sus normas. Dicha aplicación es responsabilidad de la FDA y de otras autoridades gubernamentales de Estados Unidos y de otros países.
Reglamentos y orientaciones
En la actualidad no existen reglamentos de AM entre los marcos normativos mundiales. Sin embargo, existen orientaciones generales sobre los componentes y las materias primas (incluidos los AM) en varias fuentes: la FDA, la Conferencia Internacional sobre Armonización de los Requisitos Técnicos para el Registro de Productos Farmacéuticos de Uso Humano (ICH) y la Organización Internacional de Normalización (ISO). Sin embargo, sus documentos de orientación proporcionan detalles limitados sobre cómo los fabricantes pueden desarrollar y ejecutar programas de calificación de AM. Tal y como se describe en la normativa sobre buenas prácticas de fabricación (CGMP) para productos farmacéuticos acabados, recogida en el Código de Reglamentos Federales (CFR) de EE.UU., Partes 210 y 211, los AM también pueden ser análogos a los componentes y a los envases que entran en contacto con el producto (2, 3). Los AM también se consideran «suministros y reactivos» según la definición del 21 CFR, parte 1271 (4). Así pues, la FDA regula los productos basados en células y tejidos como productos 361 («mínimamente manipulados») o 351 («más que mínimamente manipulados»).
En el caso de los productos 361 mínimamente manipulados, no se requiere la presentación de una solicitud de nuevo fármaco (NDA) o BLA para su entrada en el mercado. Sin embargo, estos productos deben cumplir con las buenas prácticas tisulares actuales (CGTP), que garantizan el cribado, la identificación y las pruebas adecuadas de los tejidos y los
donantes para evitar la introducción y la transmisión de enfermedades transmisibles. No es necesario evaluar prospectivamente la calidad de los AM utilizados para 361 productos. Sin embargo, las instalaciones utilizadas para fabricar dichos productos se inspeccionan para comprobar el cumplimiento de la CGTP, y los registros y especificaciones relacionados con los AM se evalúan durante las inspecciones.
La comercialización de células, tejidos y productos basados en células o tejidos 351 humanos (HCT/P) que son «más que mínimamente manipulados» requiere el cumplimiento de reglamentos más complejos. Estos productos requieren el cumplimiento tanto de las CGTP como de las CGMP; los patrocinadores deben presentar tanto un IND como un BLA. Además, la evaluación prospectiva de la calidad de los AM tiene lugar durante la revisión del IND, la inspección previa a la BLA y la inspección de las CGMP. La evaluación de la calidad de los AM para los productos 351 es más detallada debido a los requisitos específicos de la FDA para los AM de origen humano y animal. Los programas sólidos de cualificación, las pruebas de identidad y la demostración de la eliminación de AM son sólo algunos de los elementos críticos utilizados para evaluar estos productos.
Además de las directrices que se aplican específicamente a los HCT/P, también se aplican a los productos celulares y tisulares una serie de directrices normativas generales para los productos farmacéuticos acabados. Junto con las directrices de calidad ICH Q7 y Q10, una guía de la FDA de 2006 describe modelos de sistemas de calidad para examinar cualquier material que entre en contacto con un producto terapéutico, incluidos los AM (5, 6). El objetivo de estas evaluaciones es garantizar que los proveedores proporcionen materiales que cumplan las especificaciones y que los fabricantes de productos farmacéuticos dispongan de procesos para controlar las actividades subcontratadas y la calidad de los materiales adquiridos. Esto incluye la selección de los proveedores y la supervisión de los materiales entrantes. La mayoría de los organismos reguladores coinciden en la necesidad de crear sistemas farmacéuticos sólidos para desarrollar, evaluar, documentar y supervisar los procesos y actividades. Sin embargo, son pocas las normativas que especifican herramientas para permitir la cualificación de los AM.
Consideraciones del fabricante
A diferencia de la mayoría de los productos farmacéuticos de moléculas pequeñas y de muchos fármacos biológicos, las terapias celulares y tisulares suelen producirse en entornos de fabricación únicos que incluyen equipos y procesos para cultivar, probar y envasar células vivas. El paso inicial en el desarrollo de una terapia celular requiere la recolección de materiales de donantes humanos, normalmente en un entorno clínico. A continuación, los materiales cosechados se manipulan y/o procesan en un entorno GMP antes de ser administrados a los pacientes, también normalmente en un entorno clínico.
La caracterización de las terapias celulares suele ser diferente a la de los productos farmacéuticos tradicionales. Los métodos de purificación del producto para los fármacos tradicionales de moléculas pequeñas son muy sofisticados y a menudo se validan para demostrar que en el producto final no hay nada más que el ingrediente farmacéutico activo (API) deseado y los excipientes. La complejidad biológica de las terapias celulares y tisulares impide una caracterización molecular tan definitiva. Los procesos únicos con los que se fabrican y prueban estas terapias subrayan la necesidad de calificar cuidadosamente la fabricación de todos los componentes. Otras consideraciones críticas son el entorno de fabricación, la variabilidad de los operadores y el equipo de fabricación. En última instancia, puede aplicarse un enfoque de sistemas de calidad a cada componente del producto celular, a la variación del proceso, a la trazabilidad de las materias primas, a las pruebas ambientales para los entornos de sala blanca y a mucho más.
Otra diferencia importante entre los productos de terapia celular y los productos farmacéuticos tradicionales es el número y la complejidad de las materias primas utilizadas en la fabricación del producto final. El desarrollo de terapias celulares suele requerir un mayor número de materias primas complejas que los productos farmacéuticos fabricados mediante síntesis química. Por ello, es importante que el fabricante determine qué componentes son los más críticos para la calidad. Cuando se añaden durante la fabricación del producto celular, algunas materias primas (por ejemplo, los AM, como las citoquinas y los factores de crecimiento) pueden afectar al crecimiento, la diferenciación o la función de las células. Cualquier variabilidad en la calidad de los AM puede afectar a la calidad de un producto final de terapia celular. Por lo tanto, en las evaluaciones de las necesidades de cualificación, los AM se consideran componentes más críticos que una materia prima que no desempeña un papel en el crecimiento, la diferenciación o la función de las células.
Como muestra la figura 1, se pueden tomar diferentes medidas para ayudar a garantizar la calidad a medida que las células progresan a través de diferentes etapas de desarrollo y fabricación del producto. Cuando un fabricante presenta el expediente de un producto de terapia celular para su aprobación reglamentaria, la agencia reguladora puede solicitar información sobre la cualificación de los AM utilizados en la elaboración del producto final. Si el fabricante no ha calificado los AM a lo largo de su proceso de desarrollo, es posible que tenga que solicitar información al proveedor de AM sobre su propio programa de calificación. Si dicha información es limitada o no está disponible, el proceso de aprobación reglamentaria podría verse obstaculizado de manera significativa.
La naturaleza del proceso de fabricación de un AM es una consideración clave para los fabricantes de productos celulares. Algunos AM pueden ser en sí mismos productos farmacéuticos aprobados. La heparina y la insulina, por ejemplo, están disponibles como materiales de grado GMP y a menudo se utilizan en la fabricación de productos celulares. Pero los usuarios finales aún deben determinar si los AM de grado farmacéutico demuestran atributos de calidad apropiados para su uso en la fabricación de productos celulares. Además, los medicamentos a menudo utilizan estabilizadores u otros aditivos que no son deseados en el cultivo celular.
Enfoque basado en el riesgo de los materiales auxiliares (MA)
Nivel 1: Materiales de bajo riesgo y altamente cualificados con uso previsto como medicamentos terapéuticos o productos biológicos, dispositivos médicos o materiales implantables
Nivel 2: Materiales de bajo riesgo y bien caracterizados con uso previsto como MA, producidos de conformidad con las GMP
Nivel 3: Materiales de riesgo moderado no destinados a ser utilizados como AMs (frecuentemente producidos para uso de diagnóstico in vitro o materiales de grado reactivo)
Tier 4: Materiales de alto riesgo, aquellos no producidos de acuerdo con las CGMPs y no destinados a ser utilizados en la fabricación de células
Al evaluar los riesgos asociados con el uso de AMs durante el desarrollo de la terapia celular, los fabricantes deben sopesar los beneficios de utilizar material calificado (e.g., material de grado USP) al principio del desarrollo del producto. La introducción de materiales bien calificados en una etapa temprana del desarrollo reducirá el riesgo al eliminar la necesidad de cambiar de proveedores más adelante en el ciclo de vida del producto. Dado que los productos basados en células y tejidos pueden persistir o propagarse en los pacientes mucho tiempo después de su administración, es un objetivo razonable que todos los materiales en contacto con el producto sean debidamente probados o calificados en todas las etapas del desarrollo del producto.
Las normas de la USP como herramientas
Una visión general de los materiales auxiliares: Como se describió anteriormente, la calificación de las terapias celulares implica desafíos únicos. El capítulo general de la USP proporciona información sobre las buenas prácticas para superar esos desafíos en la fabricación, caracterización y pruebas de las HCT/P (7). El capítulo también discute los impactos potenciales de las MA en la calidad del producto final.
El capítulo general informativo de la USP es otra herramienta disponible para los fabricantes interesados en desarrollar programas de calificación de MA apropiados (8). Este capítulo
ter analiza lo que deben abordar los programas de cualificación de los materiales auxiliares: la variabilidad de lote a lote y de proveedor a proveedor, la trazabilidad, la idoneidad de uso, el impacto en la calidad y la seguridad de los productos acabados y otros parámetros críticos. Describe los componentes críticos de la identificación, que incluyen el material de origen, la concentración de uso, las pruebas para la identificación y los pasos de fabricación. El capítulo describe la importancia de la selección de AM en una fase temprana del desarrollo, así como la evaluación microbiológica y la evaluación de riesgos con productos de origen animal (por ejemplo, los asociados a las encefalopatías espongiformes transmisibles). El capítulo se está revisando actualmente para incorporar más información de posible utilidad para los fabricantes.
Como muestra el recuadro «Enfoque basado en el riesgo», el capítulo general hace hincapié en la importancia de una adecuada selección de AM y describe cuatro categorías basadas en el riesgo para clasificar los materiales críticos. El nivel 1 incluye materiales de bajo riesgo y altamente cualificados, como los productos farmacéuticos aprobados (por ejemplo, la heparina de grado farmacéutico). El nivel 2 incluye materiales de bajo riesgo, bien caracterizados, destinados a ser utilizados como AM. El nivel 3 incluye materiales de riesgo moderado, a menudo no destinados a ser utilizados como AM (por ejemplo, materiales de grado reactivo utilizados en otras aplicaciones o industrias). Los materiales de alto riesgo se clasifican en el nivel 4. No se producen de acuerdo con las CGMP ni se destinan a la fabricación de terapia celular. En función de estas categorías, las empresas pueden diseñar actividades de cualificación o de reducción de riesgos para sus AM. La tabla 1 proporciona un ejemplo de AM de nivel 1, enumerando sus usos en la fabricación y proponiendo actividades de cualificación o de reducción de riesgos.
Tabla 1:
La Tabla 2 proporciona un detalle aún mayor para los niveles de cualificación y describe los enfoques de reducción de riesgos que deben llevarse a cabo una vez que se ha completado una evaluación de riesgos y se han identificado los componentes críticos. A medida que los productos de terapia celular pasan del nivel de riesgo más bajo al más alto, aumenta la cantidad de trabajo asociada a su evaluación y reducción de riesgos. En particular, cuando los AM se derivan de fuentes humanas o animales, la trazabilidad y el control de los agentes adventicios son elementos críticos en la reducción del riesgo, y es necesario abordar la mitigación de algunos elementos clave.
Tabla 2:
Enfoque de la USP sobre las normas AM: Partiendo de la información general del capítulo , otros capítulos generales de la USP-NF proporcionan más detalles sobre la realización de pruebas de los atributos de calidad asociados a tipos específicos de productos de AM utilizados en aplicaciones de fabricación celular. Dichos capítulos incluyen , , , y (9,-14). Las especificaciones de las pruebas en esos capítulos se basan en la consistencia del proceso en la fabricación de AM y en métodos de prueba validados. Además, la USP proporciona RS físicas que pueden utilizar los fabricantes para probar sus productos y AM de acuerdo con las normas documentales de la USP. Esos RS pueden ser valiosos para desarrollar métodos para detectar AMs residuales en los productos finales.
Próximo taller
El 7 y 8 de noviembre de 2013, la USP y la Sociedad Internacional de Terapia Celular (ISCT) organizarán un taller en Rockville, MD: Cell and Tissue-based Regenerative Medicine Products: De la caracterización a los ensayos comiciales. Reunirá a los principales interesados de la industria, el mundo académico y el gobierno para identificar las oportunidades y los desafíos en la definición de los ensayos de caracterización de los productos basados en células y tejidos, así como para establecer las prioridades e identificar los ensayos listos para su inclusión en la Farmacopea Nacional de los Estados Unidos. Para más detalles sobre el taller y la inscripción, visite la página web http://uspgo.to/cell-tissue.
Se desaconseja el uso de AM derivados de animales en la fabricación de productos terapéuticos para uso humano, no sólo por el riesgo de transmisión de enfermedades entre animales y humanos, sino también por el potencial de reacciones inmunogénicas a las proteínas animales. Esto último es una preocupación importante cuando los productos se utilizan en regímenes de dosis repetidas. A falta de una alternativa adecuada a los AM de origen animal, como el suero bovino fetal (FBS), los desarrolladores de productos celulares deben utilizar materiales que hayan sido evaluados mediante sólidos programas de cualificación para cumplir con las especificaciones de prueba aceptables. Los capítulos generales de la USP y proporcionan valiosas herramientas para abordar los enfoques de trazabilidad y las estrategias de cualificación, respectivamente, mientras que el capítulo proporciona herramientas para evaluar los atributos de calidad críticos para un material como el FBS. La criticidad de los atributos de calidad de los AM puede depender de la aplicación para la que se utiliza un AM. La comprobación de un AM con respecto a una RS de la USP garantiza la confirmación de su identidad y funcionalidad.
La USP está desarrollando procedimientos de prueba estándar y materiales de referencia para una serie de factores de crecimiento y citoquinas recombinantes que se utilizan habitualmente en la fabricación de cultivos celulares: por ejemplo, la interleucina-4 (IL-4), el factor estimulante de colonias de granulocitos-macrófagos (GM-CSF), el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-a) y los factores de crecimiento FGF2 y EGF. El capítulo general de la USP aborda algunas citocinas y factores de crecimiento (IL-4 y FGF2) e incluirá otros en futuras revisiones. El RS de la USP para la IL-4 se desarrolló en un estudio colaborativo de varios laboratorios con el fin de asignar al material RS una actividad específica utilizando un ensayo basado en células. Las unidades se calibraron con respecto a un estándar internacional existente de la Organización Mundial de la Salud (OMS) para la IL-4. El uso de material calibrado con respecto a la norma de la USP puede ayudar a una empresa a garantizar la coherencia del proceso y a utilizar la cantidad correcta de material para cada aplicación de cultivo celular. Además, al utilizar la prueba descrita por la USP cuando se especifica en una norma de compendio aplicable, los usuarios también estarán seguros de la identidad de un material.
Múltiples fuentes de información
A medida que aumenta nuestra comprensión de las enfermedades y trastornos complejos, continuará la búsqueda de mejores formas de abordarlos. Un conjunto creciente de investigaciones sobre terapias basadas en células y tejidos está allanando el camino para nuevos productos terapéuticos. Dada la variedad de estos tratamientos disponibles en la actualidad, las consideraciones de calidad deben tener en cuenta la cualificación de las materias primas que intervienen en su elaboración, en particular, los AM que afectan al crecimiento celular pero que no están destinados a estar presentes en un producto terapéutico final. Aunque las directrices normativas ofrecen actualmente a los fabricantes una visión general de las mejores prácticas en relación con la cualificación de los pro
ductos basados en células y tejidos y sus componentes, la USP también proporciona a los fabricantes herramientas para diseñar y desarrollar programas de cualificación que aborden específicamente los materiales auxiliares.
Detalles del autor
El autor correspondiente, Fouad Atouf, PhD, es director de biológicos y biotecnología en la Convención Farmacopea de los Estados Unidos, 12601 Twinbrook Parkway, Rockville, MD 20852-1790; [email protected]; www.usp.org. Nicole M. Provost, PhD, es consultora de biotecnología y miembro del comité de expertos en monografías de biológicos y biotecnología 2 de la USP; y Felicia M. Rosenthal, MD, MBA, es directora ejecutiva de CellGenix GmbH, en Friburgo, Alemania.