Hoe garandeer je dat steriliteitstesten goed worden uitgevoerd? Dat is de hamvraag voor elk farmaceutisch bedrijf. In dit artikel bespreken we welke van de vier veelgebruikte methoden het meest effectief is in het beperken van vals positieven.

Er staat enorm veel op het spel bij het testen op steriliteit. Als een medicijn vervuild is, en dit wordt door een onjuist uitgevoerde steriliteitstest niet gedetecteerd (d.w.z. een valsnegatief resultaat), kan dit ertoe leiden dat een vervuild medicijn wordt uitgebracht, wat schade of in ernstige gevallen zelfs de dood van patiënten kan veroorzaken. 

Is een medicijn daarentegen niet vervuild, maar raakt de steriliteitstest vervuild door de operator of de omgeving (d.w.z. een valspositief resultaat), dan kan dit ervoor zorgen dat het uitbrengen van het product wordt vertraagd. En in het ergste geval kan het leiden tot miljoenen dollars verlies aan afgekeurd product. 

Om het aantal vals positieven te beperken, moeten steriliteitstesten worden uitgevoerd in een aseptische omgeving. Er worden verschillende barrièresystemen gebruikt voor het creëren van een aseptische omgeving. De meest gebruikelijke benaderingen worden hieronder beschreven.

Klasse A cleanroom

Klasse A (ISO 5) cleanrooms zijn effectief voor het uitvoeren van steriliteitstests omdat ze een schone omgeving bieden voor het beschermen van batches tegen pathogenen.

Maar er zit een addertje onder het gras.

Het probleem met klasse A cleanrooms is dat mensen fysiek aanwezig zijn in de ruimte zonder scheiding tussen personeel en het monster dat wordt getest. Omdat personeel de grootste bron van vervuiling vormt, ontstaat hierdoor een risico op vervuiling van het monster en het genereren van een valspositief resultaat. 

De andere uitdaging bij deze benadering is dat cleanrooms van deze klasse zeer duur zijn in het onderhoud en dat de ruimte beperkt is. Vaak gebruiken ze meer ruimte en middelen dan eigenlijk nodig is. Dit is dus geen kosteneffectieve benadering van steriliteitstesten. 

Biologische veiligheidskast of laminaire flowkast in klasse B cleanroom

Een biologische veiligheidskast (BSC)/laminaire airflowkast (LAF) is een deels omsloten werkruimte die het te testen monster door het gebruik van een unidirectionele luchtstroom een beperkte omgevingsbescherming biedt tegen pathogenen. Omdat personeel de grootste bron en het grootste risico op vervuiling vormen, is dit een groot voordeel en het betekent dat deze benadering meer bescherming biedt dan een klasse A cleanroom.

De extra bescherming van een BSC betekent dat het proces kan worden uitgevoerd in een cleanroom van een lagere klasse. De bedrijfskosten zijn daardoor lager dan van een klasse A cleanroom en over het algemeen is er minder ruimte nodig. 

De beperking van deze benadering is echter dat BSC's technisch gezien nog steeds in open verbinding staan met de omgeving, wat betekent dat het monster in de steriliteitstest nog steeds kan worden blootgesteld aan menselijk contact. Om dit te omzeilen, kiezen sommige producenten voor toestellen die het kostenbesparende voordeel van een bioveiligheidskast combineren met de doeltreffendheid van cleanrooms. 

Isolator

Een isolator is een werkruimte die volledig is afgesloten van personeel en de omgeving. Operators kunnen er steriliteitstest in uitvoeren terwijl de werkruimte aseptisch blijft. Een isolator is in wezen een afgesloten behuizing die een HEPA gefilterde laminaire luchtstroom levert waardoor een klasse A omgeving wordt mogelijk gemaakt. Gebruikers voeren tests uit via handschoenen die zijn bevestigd aan de isolator. Deze mate van scheiding beperkt of elimineert het risico dat het monster in de steriliteitstest wordt blootgesteld aan personeel. Het biedt dus een benadering van steriliteitstesten met het laagste risico. Veel isolatoren kunnen worden aangesloten op een extern decontaminatiesysteem en worden gedecontamineerd met waterstofperoxidedamp. 

Decontaminatie met waterstofperoxidedamp is een alternatief voor handmatige desinfectie waarbij een gerede kans op menselijke fouten bestaat. Het decontaminatieproces zorgt voor een 6-log sporicide doding en garandeert een gelijkmatige dekking van alle oppervlakken. Dit betekent dat, wanneer het volgens de gebruiksaanwijzing wordt gebruikt, de oppervlakken van het testmateriaal en de apparatuur die tussen elke steriliteitstestbatch in de kamer worden geladen betrouwbaar kunnen worden ontsmet. Hierdoor wordt het risico op besmetting aanzienlijk verminderd.

Isolatoren zijn tegenwoordig populair omdat ze de hygiëne van een cleanroom bieden met een kleinere voetafdruk. In artikel XI van het 2004 advies van de FDA wordt zelfs vermeld: "Het gebruik van isolatoren voor steriliteitstesten minimaliseert de kans op een valspositief testresultaat."

Ondanks de voordelen kunnen traditionele isolatorsystemen lastig te gebruiken zijn. 

De meest gebruikelijke isolatoren zijn grote kisten van roestvrij staal. Hun grote formaat, zware gewicht en gespecialiseerde onderdelen maken ze tot een vast onderdeel van de ruimte waarin ze worden geïnstalleerd. Dit vertaalt zich in langere levertijden bij de aanschaf van een nieuw isolatorsysteem. De productie, levering, installatie en validatie van traditionele isolatorsystemen kan 10-12 maanden duren. En alle grote apparatuur gemaakt van roestvrij staal is over het algemeen vrij duur.

Isolatorsystemen bevinden zich ook vaak in een klasse B cleanroom, wat het probleem van de kosteneffectiviteit eerder groter maakt dan oplost. Maar omdat isolatorsystemen volledige afscheiding van de omgeving bieden, kunnen deze systemen worden geplaatst in cleanrooms van een lagere klasse waarvan de onderhoudskosten lager zijn.

Het reinigen van isolatoren kan ook een uitdaging opleveren, omdat ze een groot inwendig oppervlak hebben en zelden zijn voorzien van een ingebouwd decontaminatiesysteem. De decontaminatie tussen elke te testen batch is daardoor tijdrovend.

Hoewel traditionele isolatorsystemen vele voordelen bieden, zijn er dus ook factoren waardoor ze lastig toe te passen zijn. Om deze reden beginnen veel producenten gebruik te maken van een nieuwere, efficiëntere en kosteneffectievere benadering. 

Modulair isolatorsysteem met geïntegreerde biodecontaminatie

Net als bij traditionele isolatorsystemen wordt bij deze aanpak waterstofperoxidedamp gebruikt om batches te decontamineren voordat een test wordt uitgevoerd. Het belangrijkste verschil is echter dat de dampgenerator volledig in de isolator is geïntegreerd, in plaats van dat het een apart apparaat is. 

Met de ingebouwde mogelijkheid om snel biodecontaminatie uit te voeren, heeft een isolator met een geïntegreerde biodecontaminatiegenerator een kleinere voetafdruk dan een traditioneel isolatorsysteem. Daarnaast is het energieverbruik doorgaans lager en vaak is hij kosteneffectiever omdat het isolatorsysteem en de biodecontaminatiegenerator niet apart aangeschaft hoeven te worden.

Vergeleken met een traditioneel isolatorsysteem biedt een modulair isolatorsysteem als bijkomend voordeel dat de testoutput aanzienlijk wordt verhoogd. Er kan namelijk een steriliteitstest worden uitgevoerd in de ene kamer terwijl de volgende batch tegelijkertijd wordt gedecontamineerd in de kamer ernaast.

Sommige hedendaagse modulaire isolatorsystemen met een geïntegreerde biodecontaminatiegenerator zijn doorgaans kleiner dan traditionele isolatorsystemen en zijn gemaakt van polypropyleen. Hierdoor zijn ze lichter, eenvoudiger in elkaar te zetten en kosteneffectiever. En het betekent dat de productie, installatie en validatie in een veel korter tijdsbestek (3-4 maanden) kan worden uitgevoerd vergeleken met een traditioneel isolatorsysteem.

Met andere functies, zoals omgevingsmonitoring, en een geïntegreerde steriliteitstestpomp, is het deze combinatie van voordelen - isolatie, kosteneffectiviteit, flexibiliteit, formaat - dat ertoe heeft geleid dat veel toonaangevende farmaceutische bedrijven gebruik zijn gaan maken van modulaire isolatorsystemen met geïntegreerde biocontaminatie voor het uitvoeren van steriliteitstesten.