Terapiile pe bază de celule și țesuturi sunt utilizate din ce în ce mai mult pentru tratarea multor boli pentru care în prezent nu sunt disponibile alte opțiuni de tratament adecvate. Aceste produse conțin celule umane sau animale care pot înlocui, regenera sau spori celulele, țesuturile sau organele bolnave, disfuncționale sau lezate ale unui primitor. Celulele sau țesuturile pot fi nemanipulate sau caracteristicile lor biologice pot fi modificate ex vivo înainte de administrarea produsului final la pacienți. Exemple de terapii celulare variază de la transfuziile tradiționale de sânge până la abordările recente în materie de transplanturi autologe de celule stem și înlocuitori alogeni de țesuturi fabricate prin inginerie.
Componentele utilizate pentru a realiza un produs pe bază de celule sau țesuturi pot varia foarte mult în ceea ce privește sursele, complexitatea și procesele de fabricație. Deoarece astfel de materiale pot afecta profund expansiunea, diferențierea și activitatea unui produs celular sau tisular prelucrat, acestea pot avea, la rândul lor, un impact semnificativ asupra atributelor de calitate ale produsului final. În plus, complexitatea biologică a unei terapii bazate pe celule sau țesuturi împiedică o caracterizare moleculară completă a produsului final. Asigurarea calității unei terapii bazate pe celule sau țesuturi necesită, prin urmare, o evaluare riguroasă a componentelor utilizate la fabricarea sa.
Exemple de terapii bazate pe celule și țesuturi: În martie 2012, Administrația americană pentru alimente și medicamente (FDA) a aprobat o cerere de licență biologică (BLA) pentru un produs celular alogen (derivat din donator) obținut prin inginerie tisulară numit Gintuit de la Organogesis. Fabricat din colagen bovin cu keratinocite și fibroblaste umane cultivate derivate din preputul neonatal, produsul este o folie celulară utilizată pentru tratamentul chirurgical al afecțiunilor mucogingivale orale la adulți.
În 2012, mai multe produse din celule stem mezenchimale (MSC) sau stromale au primit aprobare în țări din afara Statelor Unite. Autoritățile de reglementare din Canada și Noua Zeelandă au acordat autorizația de introducere pe piață unui produs denumit Prochymal (Osiris Therapeutics), care constă în CSM alogeneice derivate din măduva osoasă, pentru tratarea bolii grefă contra gazdă rezistentă la steroizi la copii. Două produse pe bază de CSM sunt autorizate în Coreea de Sud: un produs pe bază de CSM alogeneice derivate din sânge din cordonul ombilical (Cartistem) pentru tratarea artritei degenerative și un produs pe bază de CSM autologe derivate din țesut adipos (Cupistem) pentru tratarea fistulelor anale la pacienții cu boala Crohn.
Materiale componente
Materiile prime de fabricație sunt definite ca fiind materialele de bază, reactivii și solvenții utilizați la fabricarea produselor terapeutice. Calitatea materiilor prime și a componentelor intermediare de fabricație este evaluată în mod critic de către autoritățile de reglementare. Calificarea aprovizionării cu componente de fabricație complexe necesare pentru produsele de terapie celulară poate fi dificilă. Unele componente pot fi dezvoltate inițial doar pentru cercetare, astfel încât utilizarea lor în procesul de fabricație ar necesita teste de calitate suplimentare, dincolo de cele pe care furnizorii le pot furniza ca parte a certificatelor de analiză (CoAs). Utilizarea componentelor care respectă cerințele sistemului farmaceutic de calitate oferă asigurări producătorilor de produse celulare și permite agențiilor de reglementare să se concentreze pe evaluarea calității produselor terapeutice, în sine.
Materialele auxiliare (AM) – cunoscute și sub numele de produse auxiliare, reactivi auxiliari și reactivi de proces – sunt materii prime care nu sunt destinate să fie prezente într-un produs final, dar care sunt de o importanță critică în fabricarea acestuia. AM-urile pentru terapiile bazate pe celule și țesuturi includ derivați serici, antibiotice, citokine, factori de creștere, medii de cultură, anticorpi și enzime. Multe AM sunt utilizate pentru a promova creșterea și supraviețuirea anumitor populații de celule și, prin urmare, pot avea efecte profunde și de lungă durată asupra unui produs celular. Deoarece multe AM sunt ele însele materiale biologice complexe, atributele de calitate ale acestora pot fi dificil de evaluat. Preocupările legate de calificarea materiilor prime au fost amplificate recent de problemele legate de lanțul de aprovizionare la nivel mondial, cum ar fi cazurile de falsificare intenționată a siropului de tuse, a heparinei și a formulelor pentru sugari (1). Prin urmare, este necesar să se examineze cu atenție toate materialele utilizate pentru a produce terapii celulare și, astfel, să se prevină introducerea agenților adventivi și a impurităților toxice, asigurând în același timp siguranța finală, eficacitatea și consistența unui produs celular final.
Convenția Farmacopeei SUA (USP) este o organizație științifică non-profit care dezvoltă teste standard pentru identitatea, rezistența, calitatea și puritatea medicamentelor și a ingredientelor acestora. Standardele USP se prezintă sub formă de monografii, capitole generale și note generale publicate în compendiile sale: United States Pharmacopeia și National Formulary (USP-NF). Organizația furnizează, de asemenea, materiale de referință chimice și biologice cunoscute sub numele de standarde de referință USP (RS). Odată ce acestea devin componente ale monografiilor aplicabile sau ale altor standarde de compendiu, ele sunt utilizate de către producători pentru a demonstra în mod concludent conformitatea cu aceste standarde.
Toate standardele USP – fie că este vorba de materiale documentare sau de referință chemate să fie utilizate ca și componente ale monografiei – trebuie să fie considerate adecvate de către un comitet de experți USP corespunzător. Odată cu creșterea utilizării terapiilor pe bază de celule și țesuturi, USP continuă să elaboreze mai multe standarde de compendiu pentru calificarea AM-urilor acestora. În cele din urmă, asigurările privind calitatea AM sunt esențiale pentru ca terapiile bazate pe celule să îndeplinească cerințele de conformitate. Dispozițiile privind falsificarea și etichetarea necorespunzătoare ale Legii federale americane privind alimentele, medicamentele și produsele cosmetice (FDCA) încorporează prin trimitere multe standarde USP-NF, în special cele referitoare la identitate, tărie (potență), calitate și puritate. Însă USP nu este responsabilă pentru aplicarea niciunuia dintre standardele sale. O astfel de aplicare este responsabilitatea FDA și a altor autorități guvernamentale din Statele Unite și din alte părți.
Reglementări și ghiduri
Nu există în prezent reglementări AM printre cadrele de reglementare din lume. Cu toate acestea, orientări generale privind componentele și materiile prime (inclusiv AM) sunt disponibile din mai multe surse: FDA, Conferința internațională privind armonizarea cerințelor tehnice pentru înregistrarea produselor farmaceutice de uz uman (ICH) și Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO). Cu toate acestea, documentele orientative ale acestora oferă detalii limitate cu privire la modul în care producătorii pot dezvolta și executa programe de calificare AM. După cum se descrie în reglementările actuale privind bunele practici de fabricație (CGMP) pentru produsele farmaceutice finite, descrise în Codul de reglementări federale (CFR) al SUA, părțile 210 și 211, AM-urile pot fi, de asemenea, analoge cu componentele și recipientele care intră în contact cu produsul (2, 3). AM-urile sunt, de asemenea, considerate „consumabile și reactivi”, astfel cum sunt definite în 21 CFR partea 1271 (4). Astfel, FDA reglementează produsele pe bază de celule și țesuturi fie ca produse 361 („minim manipulate”), fie ca produse 351 („mai mult decât minim manipulate”).
În cazul produselor 361 minim manipulate, nu este necesară depunerea unei cereri de medicament nou (NDA) sau BLA pentru intrarea pe piață. Cu toate acestea, astfel de produse trebuie să respecte bunele practici tisulare actuale (CGTP), care asigură depistarea, identificarea și testarea corespunzătoare a țesuturilor și a
donatorilor pentru a preveni introducerea și transmiterea de boli transmisibile. AM-urile utilizate pentru 361 produse nu trebuie să fie evaluate prospectiv în ceea ce privește calitatea. Cu toate acestea, instalațiile utilizate pentru fabricarea unor astfel de produse sunt inspectate pentru conformitatea cu CGTP, iar înregistrările și specificațiile legate de AM sunt evaluate în timpul inspecțiilor.
Comercializarea celulelor, țesuturilor și produselor 351 celulare sau pe bază de țesuturi umane (HCT/Ps) care sunt „manipulate mai mult decât în mod minim” necesită respectarea unor reglementări mai complexe. Aceste produse necesită respectarea atât a CGTP-urilor, cât și a CGMP-urilor; sponsorii trebuie să depună atât un IND, cât și un BLA. În plus, evaluarea prospectivă a calității AM are loc în timpul revizuirii IND, al inspecției înainte de BLA și al inspecției GMP. Evaluarea calității AM pentru produsele 351 este mai detaliată din cauza cerințelor specifice ale FDA pentru AM de origine umană și animală. Programele robuste de calificare, testarea identității și demonstrarea îndepărtării AM sunt doar câteva dintre elementele critice utilizate pentru evaluarea acestor produse.
În plus față de orientările care se aplică în mod specific HCT/Ps, o serie de orientări generale de reglementare pentru produsele farmaceutice finite se aplică, de asemenea, produselor celulare și tisulare. Împreună cu orientările de calitate ICH Q7 și Q10, un ghid al FDA din 2006 descrie modele de sisteme de calitate pentru examinarea oricăror materiale care intră în contact cu un produs terapeutic – inclusiv AM-uri (5, 6). Scopul acestor evaluări este de a se asigura că furnizorii furnizează materiale care respectă specificațiile și că producătorii de produse farmaceutice dispun de procese de control al activităților externalizate și al calității materialelor achiziționate. Aceasta include selectarea furnizorilor și monitorizarea materialelor primite. Majoritatea organismelor de reglementare sunt de acord asupra necesității de a construi sisteme farmaceutice solide pentru a dezvolta, evalua, documenta și monitoriza procesele și activitățile. Cu toate acestea, puține reglementări specifică instrumente pentru a permite calificarea AM.
Considerații ale producătorului
În comparație cu majoritatea produselor farmaceutice cu molecule mici și cu multe medicamente biologice, terapiile bazate pe celule și țesuturi sunt de obicei produse în medii de fabricație unice care includ echipamente și procese pentru cultivarea, testarea și ambalarea celulelor vii. Etapa inițială în dezvoltarea unei terapii celulare necesită recoltarea de materiale de la donatori umani – de obicei într-un cadru clinic. Materialele recoltate sunt apoi manipulate și/sau procesate într-un cadru GMP înainte de a fi administrate pacienților, tot de obicei într-un cadru clinic.
Caracterizarea terapiilor celulare diferă de obicei de cea a produselor farmaceutice tradiționale. Metodele de purificare a produselor pentru medicamentele tradiționale cu molecule mici sunt foarte sofisticate și adesea validate pentru a demonstra că în produsul final nu este prezent nimic altceva decât ingredientul farmaceutic activ (API) dorit și excipienții. Complexitatea biologică a terapiilor bazate pe celule și țesuturi exclude o astfel de caracterizare moleculară definitivă. Procesele unice prin care sunt fabricate și testate astfel de terapii subliniază necesitatea unei calificări atente a fabricării tuturor componentelor. Alte considerente critice includ mediul de fabricație, variabilitatea operatorului și echipamentele de fabricație. În cele din urmă, o abordare bazată pe sisteme de calitate poate fi aplicată pentru fiecare componentă a produsului celular, variația procesului, trasabilitatea materiilor prime, testarea mediului pentru mediile de cameră curată și multe altele.
O altă diferență majoră între produsele de terapie celulară și produsele farmaceutice tradiționale este numărul și complexitatea materiilor prime utilizate în fabricarea produsului final. Dezvoltarea terapiilor pe bază de celule necesită adesea un număr mai mare de materii prime complexe decât produsele medicamentoase realizate prin sinteză chimică. Prin urmare, este important pentru un producător să determine care sunt componentele cele mai importante pentru calitate. Atunci când sunt adăugate în timpul fabricării produselor celulare, unele materii prime (de exemplu, AMs, cum ar fi citokinele și factorii de creștere) pot afecta creșterea, diferențierea sau funcția celulelor. Orice variabilitate în calitatea AM poate afecta calitatea unui produs final de terapie celulară. Astfel, în evaluările nevoilor de calificare, AM-urile sunt considerate componente mai critice decât o materie primă care nu joacă un rol în creșterea, diferențierea sau funcția celulară.
După cum arată figura 1, pot fi luate diferite măsuri pentru a contribui la asigurarea calității pe măsură ce celulele trec prin diferite etape de dezvoltare și fabricare a produsului. Atunci când un producător prezintă dosarul unui produs de terapie celulară în vederea obținerii aprobării de reglementare, o agenție de reglementare poate solicita informații despre calificarea AM-urilor utilizate în realizarea produsului final. În cazul în care producătorul nu a calificat AM-urile pe parcursul procesului de dezvoltare, atunci ar putea fi necesar să solicite informații de la furnizorul de AM despre propriul program de calificare. Dacă astfel de informații sunt limitate sau indisponibile, atunci procesul de aprobare de reglementare ar putea fi îngreunat în mod semnificativ.
Natura procesului de fabricație a unui AM este un considerent esențial pentru producătorii de produse celulare. Unele AM-uri pot fi, de fapt, produse farmaceutice aprobate în sine. Heparina și insulina, de exemplu, sunt disponibile ca materiale de calitate GMP și sunt adesea utilizate în fabricarea produselor celulare. Cu toate acestea, utilizatorii finali trebuie să stabilească dacă AM de calitate farmaceutică prezintă atribute de calitate adecvate pentru utilizarea lor în fabricarea produselor celulare. În plus, medicamentele folosesc adesea stabilizatori sau alți aditivi care nu sunt doriți în cultura celulară.
Abordarea bazată pe risc a materialelor auxiliare (AMs)
Nivelul 1: Materiale cu risc scăzut, înalt calificate, cu utilizare preconizată ca medicamente terapeutice sau produse biologice, dispozitive medicale sau materiale implantabile
Nivelul 2: Materiale cu risc scăzut, bine caracterizate, cu utilizare preconizată ca AMs, produse în conformitate cu BPF-urile
Nivelul 3: Materiale cu risc scăzut, bine caracterizate, cu utilizare preconizată ca AMs, produse în conformitate cu BPF-urile
Nivelul 3: Materiale cu risc moderat, care nu sunt destinate utilizării ca AM (produse frecvent pentru diagnostic in vitro sau materiale de calitate reactivă)
Tier 4: Materiale cu risc ridicat, cele care nu sunt produse în conformitate cu BPF și care nu sunt destinate utilizării în producția de celule
Când evaluează riscurile asociate cu utilizarea AM în timpul dezvoltării terapiei celulare, producătorii trebuie să cântărească beneficiile utilizării materialelor calificate (de ex.g., material de calitate USP) încă de la începutul dezvoltării produsului. Introducerea de materiale bine calificate mai devreme în dezvoltare va reduce riscul prin eliminarea necesității de a schimba furnizorii mai târziu în ciclul de viață al produsului. Deoarece produsele pe bază de celule și țesuturi pot persista sau se pot propaga la pacienți mult timp după administrare, este un obiectiv rezonabil ca toate materialele care intră în contact cu produsul să fie testate sau calificate corespunzător în toate etapele de dezvoltare a produsului.
USP’s Standards As Tools
An Overview of Ancillary Materials: După cum s-a descris mai sus, calificarea terapiilor pe bază de celule implică provocări unice. Capitolul general al USP oferă informații privind bunele practici pentru a depăși aceste provocări în fabricarea, caracterizarea și testarea HCT/Ps (7). Capitolul discută, de asemenea, impactul potențial al AM-urilor asupra calității produsului final.
Capitolul general informativ al USP este un alt instrument la dispoziția producătorilor interesați să dezvolte programe adecvate de calificare AM (8). Acest capitol
ter discută ce ar trebui să abordeze programele de calificare pentru materialele auxiliare: variabilitatea de la lot la lot și de la furnizor la furnizor, trasabilitatea, adecvarea utilizării, impactul asupra calității și siguranței produselor finite și alți parametri critici. Acesta descrie componentele critice ale identificării, care includ materialul sursă, concentrația de utilizare, testele de identificare și etapele de fabricație. Capitolul descrie importanța selecției AM într-o fază incipientă a dezvoltării, precum și evaluarea microbiologică și evaluarea riscurilor cu produse de origine animală (de exemplu, cele asociate cu encefalopatiile spongiforme transmisibile). Capitolul este în prezent în curs de revizuire pentru a încorpora mai multe informații potențial utile pentru producători.
După cum arată caseta „Abordare bazată pe risc”, capitolul general subliniază importanța unei selecții adecvate a AM și descrie patru categorii bazate pe risc pentru clasificarea materialelor critice. Categoria 1 include materiale cu risc scăzut, de înaltă calificare, cum ar fi produsele farmaceutice aprobate (de exemplu, heparina de calitate farmaceutică). AM de nivelul 2 sunt materiale cu risc scăzut, bine caracterizate, destinate utilizării ca AM. Nivelul 3 include materiale cu risc moderat, care adesea nu sunt destinate utilizării ca AM (de exemplu, materiale de calitate reactivă utilizate în alte aplicații sau industrii). Materialele cu risc ridicat sunt încadrate la nivelul 4. Acestea nu sunt produse în conformitate cu CGMP și nici nu sunt destinate a fi utilizate în producția de terapie celulară. Pe baza acestor categorii, companiile pot concepe activități de calificare sau de reducere a riscurilor pentru AM-urile lor. Tabelul 1 oferă un exemplu de AM de nivel 1, enumerând utilizările lor în fabricație și propunând activități de calificare sau de reducere a riscurilor.
Tabelul 1:
Tabelul 2oferă și mai multe detalii pentru nivelurile de calificare și descrie abordările de reducere a riscurilor care trebuie să aibă loc odată ce o evaluare a riscurilor este completă și componentele critice sunt identificate. Pe măsură ce produsele de terapie celularăAMM trec de la cel mai mic la cel mai mare nivel de risc, crește volumul de muncă asociat cu evaluarea și reducerea riscului acestora. În special, atunci când AMs sunt derivate din surse umane sau animale, trasabilitatea și controlul agenților adventive sunt elemente critice în reducerea riscurilor și trebuie abordată atenuarea unor elemente cheie.
Tabelul 2:
Abordarea USP la standardele AM: Pornind de la informațiile generale din capitolul , alte capitole generale din USP-NF oferă mai multe detalii cu privire la efectuarea de teste ale atributelor de calitate asociate cu tipuri specifice de produse AM utilizate în aplicații de fabricare a celulelor. Astfel de capitole includ , , , , și (9,-14). Specificațiile de testare din aceste capitole se bazează pe consistența procesului de fabricație AM și pe metode de testare validate. În plus, USP oferă RS fizice care pot fi utilizate de către producători pentru testarea produselor lor și a AM-urilor în conformitate cu standardele de documentare USP. Aceste RS-uri pot fi valoroase pentru dezvoltarea unor metode de detectare a AM-urilor reziduale în produsele finale.
Workshop-uri viitoare
La 7-8 noiembrie 2013, USP și Societatea Internațională de Terapie Celulară (ISCT) vor găzdui un workshop în Rockville, MD: Produse de medicină regenerativă bazate pe celule și țesuturi: From Characterization to Compendial Assays (De la caracterizare la testele de conformitate). Acesta va reuni principalele părți interesate din industrie, mediul academic și guvernamental pentru a identifica oportunitățile și provocările în definirea testelor de caracterizare pentru produsele pe bază de celule și țesuturi, precum și pentru a stabili prioritățile și a identifica testele pregătite pentru a fi incluse în United States Pharmacopeia-National Formulary. Pentru detalii despre atelier și înscriere, accesați online la http://uspgo.to/cell-tissue.
Utilizarea AM-urilor de origine animală este descurajată în fabricarea de produse terapeutice pentru uz uman, nu numai din cauza riscului de transmitere a bolilor de la animale la oameni, ci și din cauza potențialului de reacții imunogene la proteinele animale. Aceasta din urmă este o preocupare majoră atunci când produsele sunt utilizate în regimuri de doze repetate. În absența unei alternative adecvate la AM de origine animală, cum ar fi serul fetal bovin (FBS), dezvoltatorii de produse celulare trebuie să utilizeze materiale care au fost evaluate cu ajutorul unor programe de calificare solide pentru a îndeplini specificațiile de testare acceptabile. Capitolele generale USP și oferă instrumente valoroase pentru abordarea abordării abordărilor de trasabilitate și, respectiv, a strategiilor de calificare, în timp ce capitolul oferă instrumente pentru evaluarea atributelor critice de calitate pentru un material precum FBS. Caracterul critic al atributelor de calitate ale AM poate depinde de aplicația pentru care este utilizat un AM. Testarea unui AM în raport cu un USP RS asigură confirmarea identității și funcționalității sale.
SUS elaborează proceduri standard de testare și materiale de referință pentru o serie de factori de creștere recombinanți și citokine care sunt utilizate în mod obișnuit în fabricarea culturilor celulare: de exemplu, interleukina-4 (IL-4), factorul de stimulare a coloniei de granulocite-macrofage (GM-CSF), factorul de necroză tumorală alfa (TNF-a) și factorii de creștere FGF2 și EGF. Capitolul general USP abordează unele citokine și factori de creștere (IL-4 și FGF2) și va include și altele în revizuirile viitoare. RS USP pentru IL-4 a fost elaborat în cadrul unui studiu de colaborare între mai multe laboratoare, menit să atribuie materialului RS o activitate specifică utilizând un test bazat pe celule. Unitățile au fost calibrate în raport cu un standard internațional existent al Organizației Mondiale a Sănătății (OMS) pentru IL-4. Utilizarea materialului calibrat în raport cu standardul USP poate ajuta o companie să asigure consecvența procesului și să utilizeze cantitatea corectă de material pentru fiecare aplicație de cultură celulară. În plus, prin utilizarea testului descris de USP în cazul în care acesta este specificat într-un standard compendial aplicabil, utilizatorii vor fi, de asemenea, asigurați de identitatea unui material.
Surse multiple de informații
Pe măsură ce înțelegerea noastră a bolilor și tulburărilor complexe crește, căutarea unor modalități mai bune de abordare a acestora va continua. Un număr tot mai mare de cercetări privind terapiile bazate pe celule și țesuturi deschide calea pentru noi produse terapeutice. Având în vedere gama de astfel de tratamente disponibile în prezent, considerațiile privind calitatea trebuie să ia în considerare calificarea materiilor prime care intră în procesul de fabricare a acestora – în special, AM care afectează creșterea celulară, dar care nu sunt destinate să fie prezente într-un produs terapeutic final. Deși ghidurile de reglementare oferă în prezent producătorilor o prezentare generală a celor mai bune practici în ceea ce privește calificarea produselor pe bază de celule și țesuturi și a componentelor acestora, USP oferă, de asemenea, producătorilor instrumente pentru proiectarea și dezvoltarea de programe de calificare care se adresează în mod specific materialelor auxiliare.
Detalii despre autor
Autorul corespondent Fouad Atouf, PhD, este director de produse biologice și biotehnologie în cadrul US Pharmacopeial Convention, 12601 Twinbrook Parkway, Rockville, MD 20852-1790; [email protected]; www.usp.org. Nicole M. Provost, PhD, este consultant în biotehnologie și membru al comitetului de experți al USP pentru monografii biologice și biotehnologie 2; iar Felicia M. Rosenthal, MD, MBA, este director executiv al CellGenix GmbH, în Freiburg, Germania.
.