Een steriliteitstest is een proces dat moet worden uitgevoerd als onderdeel van de vervaardiging van steriele producten om erop te kunnen vertrouwen dat de producten vrij zijn van levensvatbare micro-organismen die schadelijk kunnen zijn voor patiënten. Omdat het niet mogelijk is om elk afzonderlijk flesje of elke ampul van het geproduceerde product te testen, worden er op verschillende momenten tijdens het afvulproces een aantal monsters genomen die representatief zijn voor de hele partij. Deze monsters worden vervolgens getest op microbiële besmetting.

De Wereldgezondheidsorganisatie heeft in 1973 eisen voor steriliteitstesten aangenomen en thans zijn de richtlijnen voor het uitvoeren van steriliteitstesten te vinden in verschillende farmacopeeën over de hele wereld, waaronder de United States Pharmacopeia (USP) en de European Pharmacopeia (EP).

Inhuren tegenover uitbesteden

Bij het uitvoeren van dit verplichte proces hebben fabrikanten van steriele producten twee opties. Ze kunnen het proces intern laten uitvoeren in een speciaal steriliteitstestlaboratorium of het uitbesteden aan een externe testdienst.

Uitbesteden is doorgaans voordeliger voor kleinere fabrikanten, aangezien het opzetten van een steriliteitstestlaboratorium niet alleen hoge initiële kosten met zich mee kan brengen, maar ook hoge exploitatiekosten.

Er kleven echter ook nadelen aan uitbesteden, zoals langere wachttijden voor testresultaten en hogere opslagkosten, vooral voor producten die gekoeld moeten worden bewaard. Bovendien rekenen veel testdiensten kosten per test, wat erg duur kan zijn, vooral voor grotere fabrikanten die grote volumes produceren en dus een groot aantal tests nodig hebben.

Als u de steriliteitstesten uitbesteedt aan een derde partij, heeft u minder controle over het proces. Dit kan uiteindelijk leiden tot onnodig weggooien van bruikbare producten. Dit wordt verderop in dit artikel uitgelegd.

Methoden

Er zijn twee methoden om de steriliteit van producten te testen: membraanfiltratie en directe inoculatie. De meest gebruikte methode is membraanfiltratie. Hierbij wordt het vloeibare product door twee containers geleid. In elke container zit een filter dat levensvatbare micro-organismen kan tegenhouden. Vervolgens worden de containers gevuld met verschillende soorten groeimedia: één voor groeiende aerobe organismen en de andere voor anaerobe organismen. Bij directe inoculatie wordt het product daarentegen rechtstreeks in de twee containers geplaatst. Dit wordt doorgaans gebruikt voor producten die niet gefilterd kunnen worden, zoals medische hulpmiddelen. Bij beide methoden worden de containers vervolgens gedurende 14 dagen bij de juiste temperatuur geïncubeerd. Als er na deze tijd geen tekenen van groei zijn, wordt de test als geslaagd beschouwd en kan het product worden vrijgegeven voor toediening aan patiënten. Als een van de containers tekenen van groei (troebelheid) vertoont, wordt de test als afgekeurd beschouwd.

Afgekeurde test

De impact van een afgekeurde test kan voor een farmaceutische fabrikant aanzienlijk zijn, omdat dit doorgaans resulteert in:

• Het uitstellen van de vrijgave en mogelijk schrappen van de partij van het product die de test niet heeft doorstaan
• Betrokkenheid van regelgevende instantie
• Het tijdig uitvoeren van onderzoeken
• Het stilleggen van de productie van verdere producten terwijl er onderzoeken worden uitgevoerd
• Extra reiniging en desinfectie van productieruimtes

Uiteindelijk zal een afgekeurde steriliteitstest leiden tot financiële verliezen voor de fabrikant en mogelijk tot een tekort aan medicijnen voor patiënten. Een daadwerkelijke afkeuring voorkomt dat een besmet product aan een patiënt wordt toegediend en mogelijk schade toebrengt.

Dat steriliteitstests resulteren in afkeuring wordt echter niet altijd veroorzaakt door besmetting van het product.

Vals positieven

Er is sprake van een vals positief resultaat wanneer besmetting afkomstig van een externe bron, zoals de omgeving of degene die de test uitvoert, in de test terechtkomt en een afkeuring veroorzaakt. Het product lijkt dan besmet te zijn, terwijl het mogelijk vrij is van micro-organismen. In geval van afkeuring bij een steriliteitstest ligt de bewijslast bij de fabrikant. Die moet aantonen dat de afkeuring het gevolg is van besmetting door de gebruiker en/of de laboratoriumomgeving. In de praktijk is het heel moeilijk om dit te bewijzen. Een vals positief resultaat leidt er vaak toe dat volkomen veilige en effectieve producten onnodig worden afgeschreven.

Milieu

Om het risico op vals positieve resultaten te verkleinen, moet het steriliteitstestproces in een aseptische omgeving worden uitgevoerd. In het verleden was het gebruikelijk dit te bereiken door het proces uit te voeren binnen een biologische veiligheidscabine (BSC) of laminaire luchtstromingskap (LAF). Hierbij is het proces echter nog steeds open voor de omgeving en de uitvoerder, en dus ook het risico dat er vals positieve resultaten optreden.

De laatste tijd schakelt de industrie over op het gebruik van isolatoren. Deze vormen een fysieke barrière tussen de uitvoerder/omgeving en de test, waardoor het risico op vals positieve resultaten aanzienlijk wordt verminderd.

Het is belangrijk om te weten dat regelgevende instanties en farmaceutische adviescommissies over de hele wereld eisen stellen aaan en aanbevelingen doen voor de omgeving waarin steriliteitstesten moeten worden uitgevoerd.

Voorschriften

EU GMP-bijlage 1: Fabricage van steriele geneesmiddelen sectie 10.6 stelt "De steriliteitstest moet worden uitgevoerd onder aseptische omstandigheden." De richtlijnen van de FDA voor de industrie voor steriele geneesmiddelenproducten die worden geproduceerd via aseptische verwerking gaan nog een stap verder en stellen in sectie XI: "Het gebruik van isolatoren voor steriliteitstesten minimaliseert de kans op een vals positief testresultaat."

Bovendien bevat het Pharmaceutical Inspection Co-operation Scheme (PIC/S) een volledig begeleidend document (PI 014-3) over isolatoren die worden gebruikt voor aseptische verwerking en steriliteitstesten.

Hoewel er geen harde vereisten zijn om steriliteitstesten in isolatoren uit te voeren, is het wel degelijk nuttig om dit wel te doen. Zo verklein je het risico op vals positieve resultaten die kunnen leiden tot financiële verliezen voor fabrikanten van producten en tot medicijntekorten voor patiënten.

What is een isolator?

Volgens EU GMP-bijlage 1 is een isolator "Een behuizing die reproduceerbaar intern biologisch kan worden gereinigd, met een interne werkzone die voldoet aan de voorwaarden van klasse A en die een ononderbroken, continue isolatie van het interieur ten opzichte van de externe omgeving biedt". Isolatoren hebben diverse kenmerken waarmee klasse A-omstandigheden en -isolatie van de externe omgeving worden behouden, zoals:

• Luchtdichte/opblaasbare afdichtingen op alle deuren
• Vergrendelingen om te voorkomen dat deuren worden geopend nadat aseptische omstandigheden zijn bereikt (na biologische ontsmetting)
• Unidirectionele luchtstroming tussen 0,36-0,45 m/s (om te voldoen aan de richtlijnwaarden van EU GMP-bijlage 1)
• HEPA-filters om de binnenkomende lucht te zuiveren
• Positieve druk
• Afzonderlijke lek-/druktests voor behuizing en handschoenen
• Omgevingsmonitorsystemen om te bevestigen dat de omgeving aseptisch blijft tijdens gebruik
• Luchtstromings- en drukalarmen
• Biologische ontsmettingssystemen op basis van waterstofperoxide als hulp bij het inactief maken van micro-organismen op de oppervlakken van de behuizing en binnenkomende materialen die nodig zijn voor het testproces

Voordelen van isolatoren

Isolatoren verkleinen in de eerste plaats het risico op vals positieve resultaten tijdens steriliteitstesten waardoor fabrikanten van steriele producten miljoenen dollars kunnen besparen, omdat onnodig afschrijven van producten tot een minimum wordt beperkt. Een bijkomend voordeel is dat isolatoren ook kunnen zorgen voor aanzienlijke besparingen op de bedrijfskosten. In tegenstelling tot een BSC/LAF, die in een cleanroom van klasse B moet worden geplaatst, kunnen steriliteitstestisolatoren in een cleanroom van een lagere klasse D worden geplaatst, aangezien ze van hun omgeving zijn geïsoleerd. Dit kan resulteren in aanzienlijke besparingen vanwege:

• Lagere energierekeningen dankzij een HVAC-systeem met een lagere capaciteit
• Lagere kosten voor schoonmaak- en desinfectieverbruiksartikelen
• Minder arbeidskrachten (voor reiniging en desinfectie)
• Minder omkleedtijd
• Minder onderhoud van de cleanroom
• Verhoogde efficiëntie van operators omdat ze met minder omkleedtijd langer kunnen werken

Uit een onderzoek¹ is gebleken dat isolatoren de bedrijfskosten van een cleanroom met maar liefst 72% kunnen verlagen. Ondanks de bovenstaande voordelen is het echter belangrijk om op te merken dat isolatoren ook enkele nadelen hebben in vergelijking met open LAF/BSC-omgevingen:

• Ze hebben doorgaans hogere initiële kosten/apparatuurkosten. Dit kan echter worden gecompenseerd door de besparingen die voortvloeien uit een lagere cleanroomkwaliteit en een lager risico op productafval.
• Operators moeten hun taken uitvoeren met handschoenen aan die aan mouwen zijn bevestigd. Dit kan lastiger zijn dan wanneer ze met handschoenen aan in een BSC/LAF werken. Het kan leiden tot minder efficiënt werk en een trager proces. In cleanrooms van klasse D hoeven operators dergelijke beperkende kleding echter niet te dragen. Dit betekent dat ze langere tijd achtereen kunnen werken in comfortabelere omstandigheden.
• Hoewel geautomatiseerde biologische ontsmetting van een isolator minder werk voor de operator vereist dan het handmatig desinfecteren van items in een BSC/LAF, duurt het laden en de biologische ontsmetting doorgaans langer. In sommige gevallen zelfs uren. Dit kan het testproces aanzienlijk vertragen of vereist aanpassing van werkpatronen door de isolator 's nachts te laden en te ontsmetten, zodat het testproces de volgende ochtend kan beginnen. Er is echter een manier om dit probleem van lange cyclustijden te overwinnen ...

Modulaire isolatoren

Een van de grootste obstakels die overwonnen moet worden bij de overstap van een BSC/LAF naar een isolator, is het handhaven van dezelfde doorvoercapaciteit, d.w.z. het aantal tests, vanwege de lange biologische ontsmettingscyclus. Maar de Bioquell Qube-isolator van Ecolab lost dit probleem op door gebruik van modulaire isolatorsystemen. In plaats van één grote isolatiekamer te hebben, gevuld met alle benodigde materialen voor een volledige testdag en vervolgens een lange biologische ontsmettingscyclus doorloopt, maakt de Bioquell Qube gebruik van een meerkamerprincipe, waarbij één kleine kamer wordt gevuld met een kleine hoeveelheid materiaal om verschillende steriliteitstesten uit te voeren, en biologisch ontsmet wordt. Vervolgens worden deze materialen overgebracht naar een aangrenzende kamer waarin de pomp zich bevindt, de tussendeur wordt gesloten en terwijl de test in de ene kamer wordt uitgevoerd, worden de materialen die nodig zijn voor de volgende test in de aangrenzende kamer biologisch ontsmet. Met een kleine kamer voor biologische ontsmetting en een relatief lichte materiaallading kunnen cyclustijden voor biologische ontsmetting van slechts 30 minuten worden bereikt (afhankelijk van de hoeveelheid en het absorptievermogen van de lading).

¹Kosten van een cleanroom per vierkante meter, Cleanroomtechnologie, 28 februari 2018, https://www.cleanroomtechnology.com/news/article_page/Costing_a cleanroom_per_square_foot/139470