Table of Contents
وتتوقف سلامة المنتجات الصيدلانية البيولوجية على عمليات تطهير الفيروسات القوية، وهي خط حرج من الدفاع عن التلوث أثناء التصنيع، حيث أن المواد البيولوجية، بما في ذلك الأجسام المضادة للفيديو، والبروتينات المتكدسة، والعلاجات المتقدمة، ما زالت تكتسب أهمية، وتزداد التوقعات التنظيمية والآمنة المحيطة بالتطهير الفيروسي، وتتحول الابتكارات الأخيرة في مجال علوم المواد، وتكامل العمليات، ورصد ارتفاع التكلفة في الوقت الحقيقي، إلى تحسين السلامة في المراحل النهائية.
وتشمل إزالة الفيروسات أثناء التنقية وإبطالها، كما أن الوكالات التنظيمية مثل إدارة الأغذية والمخدرات بالولايات المتحدة ووكالة الأدوية الأوروبية تخولها أن تثبت قيمة خفض إجمالية في حجمها على الأقل من 12 إلى 15 خطوة عبر خطوات العزل، دون أن تسهم أي خطوة واحدة في أكثر من 4 طرق لمعالجة المواد الحيوية، إلا إذا كان هناك ما يبرر تطور في المشهد التقليدي للتخليص من المواد الخام.
مؤسسة إزالة الفيروسات في أسفل النهر
فالتطهير الفيروسي هو عنصر إلزامي في عملية تنقية أي صيدلي بيولوجي مستمد من خطوط الخلايا الأمائية، مثل خلايا مبيضات الميثستر الصينية، ويمكن لهذه الخطوط الخلوية أن تأوي أجهزة إعادة التلف الذاتي المحلية أو أن تكون قابلة للتأثر بالتلوث الفيروسي المغامر من المواد الخام أو البيئة، كما أن عمليات التقاط المنتجات المحتوية على مراحل، وعمليات التطهير الوسيطة، وتغليب المنتجات.
إن مفهوم إزالة الجماع هو أمر أساسي بالنسبة للتوقعات التنظيمية، إذ أن خطوات متعددة تعمل من جانب آليات مختلفة (مثلاً، التطهير، الاستبعاد من الحجم، الملزم) توفر طبقات أمان زائدة، مثلاً، تكفل وجود فيروسات منخفضة من المواد الهيدروجينية تعمل في فيروسات متطورة، بينما تزيل المواهب الفيروسية المتطورة وغير المتطورة التي تستهدف الجزأ.
ويوفر هذا المبدأ التوجيهي المنسق من المجلس الدولي للمواءمة إطارا لتقييم السلامة الفيروسية، بما في ذلك دراسات إزالة الفيروسات باستخدام نماذج متطورة، ويجب على المصانع أن تجري هذه الدراسات بفيروسات نموذجية ذات صلة (مثلا، في مورين لوكيميا فيروسات الرجع، وفيروس دقيقة من الفئران من أجل فيروسات صغيرة غير متطورة) وأن تثبت فعالية عملية التطهير.
الأساليب التقليدية لإزالة الفيروس: القوة والحدود
منخفض النشاط
إن احتضان فيروسات منخفضة من الهيدروجين هو أسلوب كلاسيكي لتفعيل فيروسات متطورة، وتشمل هذه العملية عادة تعديل مسار المنتج إلى درجة حرارة تتراوح بين 3.0 و4.0 وتحمل درجة حرارة متحكم بها تتراوح بين 30 و120 دقيقة، مما يعطل المظروف الفيروسي الذي لا يتأثر، ويتسبب في ارتفاع معدل التعرض للفيروسات وفاعلية من حيث التكلفة، ويتسبب في كثير من الأحيان في حدوث اضطرابات خامسة.
العلاج من السائل/الديّر (S/D)
(ب) معالجة السائل/التغيير، التي تستخدم عادة في المنتجات المزودة بمبيدات الآفات وبعض البروتينات المتكدسة، تشمل إضافة مذيبات عضوية مثل الفوسفات والثديثات الثلاثية البيوت، مثل ثلاثي الـ 10 أو 80، وقد يؤدي الجمع إلى تعطيل البلاييد من الفيروسات المتطورة، وتنتج عن هذه العملية ارتفاع في التكاثر (4 لوحات).
التسلل
ويستخدم التسلل أجهزة قياسية مدمجة من حيث الحجم، مع مواد مسامية، عادة 20 نانوغرام أو 35 نانو متراً، للإبقاء على الجسيمات الفيروسية، مع السماح بدخول جزيئات المنتجات، وهي فعالة ضد الفيروسات المتطورة وغير المتطورة، شريطة أن يكون الفيروس أكبر من حجم الميثبراني، وعلى سبيل المثال، قد يتطلب وجود بروفيروسات (رقم 18-26 نبرام)
إزالة الكلوروغرافيا - البذور
فالتفاعل بين الفوسفات المائية وخطابات التحلل الحراري ذات الصلة تساهم في إزالة الفيروسات من خلال التفريق الملزم أو التفرق بين التدفق، مثلاً، يمكن أن يؤدي التحلل الحراري للبروتينات في الأجسام المضادة إلى إزالة الفيروسات من خلال ظروف غير ملزمة أو من خلال ظروف الإغراق الكثيفة، وفي حين أن تركيبة الكروماتيا يمكن أن تحقق 3-4 قطعاً من المنتجات المستخدمة، فإن الآلية تعتمد اعتماداً كبيراً على خصائص محددة.
وعلى الرغم من سجل هذه الأساليب التقليدية المثبت، فإن الصناعة الصيدلانية الأحيائية تتطلب قدرا أكبر من الكفاءة، وتغطية فيروسات أوسع، وانخفاض التكلفة، وتزيد عملية تكثيف العمليات، وتصنيعها المستمر، وتكنولوجيات الاستخدام الوحيد، مما يدفع الابتكار في مجال إزالة الفيروسات.
التطورات الأخيرة في تكنولوجيات إزالة الفيروسات العكوسة
وقد شهد العقد الماضي تقدما كبيرا في المواد وتصميم العمليات والرصد، وتعالج هذه التطورات القيود التي تفرضها الأساليب القديمة، مع التمكين من التصنيع بشكل أسرع وأكثر مرونة.
Membranes المتطورة
Additionally, nammetric membranes with a tight selective layer and an open support structure minimize fouling while maintaining high virus retain. Some newer filters from manufacturers like Sartorius[FT]
وتشمل التطورات الأخيرة أيضاً نماذج التسلل التي تكون أقل عرضة للاختراق عند تجهيز الأعلاف العالية - ويسهم استخدام المرشّحين المسبقين وممرات التدفق الأمثل في عمليات أطول، ويجري إدماج التكنولوجيا التحليلية للعملية لرصد الضغط والسلوك في الوقت الحقيقي، مما يوفر الإنذار المبكر بالخسائر في السلامة.
تعزيز عمليات إزالة الكروماتوغرافيا وميمبرنس
وقد استحدثت شركات صناعة الصواريخ الكهروستانية الجديدة ومصفوفات قاعدية لتحسين القدرة الملزمة للفيروسات مع التقليل إلى أدنى حد من فقدان المنتجات، فعلى سبيل المثال، تجمع ريالات التبادل المتعددة الوسائط بين التفاعلات الكهروموغرافية والهيدرفورية، وتوفر طيفاً ملزِماً للفيروسات، ويمكن تشغيل هذه الرات في شكل تدفقي، حيث ينتقل المنتج بينما يُحتفظ بالفيروسات، مما يتيح تشغيلاً عالياًاً ومبسطاًاًاًاًاًاًاًاًاً.
وتقدم أجهزة الإصدار الضوئي، مثل سارتوبيند كو ومستانغ كو، بديلاً عن الأعمدة المغلفة، وتخفض تدفقاتها الميسرة القيود المفروضة على النقل الجماعي، مما يتيح سرعة تجهيز المجلدات الكبيرة، وهذه الأجهزة فعالة بشكل خاص في إزالة الفيروسات في تطبيقات التدفق، وتتفق مع منابر الاستخدام الواحد، وقد أظهرت الدراسات الأخيرة ⁇ 4 إزالة الفيروسات غير المتطورة من جانب كل من المستخرجين والمندسين.
عمليات التطهير والتخزين المشتركة
وتزداد الخطوات المتكاملة في العمليات التي تجمع بين التطهير الكيميائي أو المادي والتخصيب الفوري، إذ يمكن مثلاً أن تقترن خزانات التحلل المنخفض للدبابات بخطوة للتنسل، وتخفض عدد عمليات الوحدة وتخفف من خطر حدوث انفصال فيروسات متعددة، وتدمج بعض النظم الإشعاعات الفوقية، التي تصيب كلا من فيروسات التكاثر غير المتطورة.
تكنولوجيا التحليل في الوقت الحقيقي
ومن شأن القدرة على كشف التلوث الفيروسي في الوقت الحقيقي أن تعزز إلى حد كبير سلامة العمليات، فالطرق التقليدية تعتمد على المقالات الخارجية (مثلاً، PCR، المقادير المتعلقة بالمعدات) التي تستغرق أياماً، وتشمل أدوات تبادل البيانات والبيانات الفوقية المتطورة أجهزة الاستشعار الحيوية الخالية من العلامات، وجهاز " رامان ستوبروسكوب " ، وتحليل تتبع الجسيمات النانوية، مثلاً، يمكن أن تكشف عن وجود أجهزة استشعارات المستشعرية ذات الوبترية في مواقع تركيزات ذات الفيضة.
وبالإضافة إلى ذلك، أصبح اختبار السلامة الداخلية للمرشحين أكثر تطورا، ويمكن إجراء اختبارات السلامة الآلية باستخدام اختبارات الضغط أو النشر بعد كل عملية، بما يكفل أداء المرشح على النحو المتوقع، ويقترن ذلك بقطع البيانات المستمر، مما يوفر استراتيجية قوية للتحقق.
الإزالة الحيوية المستمرة للتجهيز البيولوجي المتكامل
ويتيح التصنيع المستمر عدة مزايا: انخفاض حجم المعدات وارتفاع إنتاجيتها واتساق نوعية المنتجات، ويطرح تنفيذ عملية التطهير الفيروسي في قطار مستمر تحديات، ولكن الحلول آخذة في الظهور، ويمكن تحقيق التكاثر المستمر في اللافقاريات المتدفقة وتوزيعات وقت الإقامة الخاضعة للرقابة بدقة.
الأثر على سلامة التجهيز البيولوجي والكفاءة
ويعزز اعتماد تكنولوجيات إزالة الفيروسات المتقدمة هذه بشكل مباشر هامش أمان المنتجات الصيدلانية البيولوجية، ويقلل ارتفاع أسعار الصرف من الخطوات الفردية من العبء على الخطوات اللاحقة ويزيد من التسامح إزاء تقلب العمليات، وعلى سبيل المثال، فإن نماذج التصفية الجديدة التي تحقق باستمرار تطهير ⁇ 4 من الببغاء اللوج تسمح للمصنعين بتحقيق أهداف تنظيمية ذات خطوات أقل عموما، وتبسيط عملية التحقق.
كما أن مكاسب الكفاءة لها نفس القدر من الأهمية، إذ أن أجهزة إزالة الفيروسات ذات الاستخدام الواحد تقلل من الوقت الذي يستغرقه التقلب بين الخفافيش وتقضي على التنظيف، وتقصر التدفق من خلال التحلل الدقيق والوقت العالي لتجهيز التدفقات من التدفقات من التدفقات، مما يتيح زيادة الناتج السنوي من نفس البصمة، ويزيد الانتقال إلى التطهير الفيروسي المستمر من حجم الحشود والاستهلاك العازل، مما يقلل من تكلفة السلع.
وتستجيب الوكالات التنظيمية لهذه الابتكارات، شريطة أن يقدم المصنّعون بيانات قوية للتحقق، وتشجع توجيهات الهيئة بشأن السلامة الفيروسية ومركز البحوث الصحية الدولية على استخدام أساليب أو نماذج قابلة للتقسيم، ويمكن التحقق من التكنولوجيات الجديدة التي تتضمن الرصد المباشر أو التشغيل المستمر باستخدام الدراسات الاصطناعية وديناميات السوائل الحاسوبية.
دراسة حالة: تنفيذ نظام التسلل المفرد
وقد اعتمدت عدة منظمات لتطوير العقود وصنعها أكبسولات للترشيح ذات الاستخدام الوحيد لإنتاج الأجسام الأحادية، فعلى سبيل المثال، أفادت شركة لونزا بأن إدماج المرشّحين المسبقين والمنقولين من المرشّحين قد قلّل من وقت التغيير بنسبة 60 في المائة، وأزالت مخاطر التصفية المتقاطعة بين المنتجات، وحققت الأصفاد تطهيراً ثابتاً من البروفيروس (أي 4 قطع غيار) في مجموعات من البطاريعات متعددة.
الآفاق المستقبلية في مجال إزالة الفيروسات العكوسة
ويتجه مستقبل إزالة الفيروسات إلى عمليات متكاملة تماماً ومغلقة ومستمرة، ويمكن لنهج المنبر التي تجمع بين الاستشعار في الوقت الحقيقي ونظم المراقبة التكييفية أن تعدل تلقائياً معايير العمليات للحفاظ على أداء التطهير الفيروسي.
وثمة مجال آخر مستجد هو تطوير مواد شاملة لاحتجاز الفيروسات، مثل الجسيمات النانوية العاملة أو الأحاديث الخبيثة، التي يمكن أن تربط مجموعة واسعة من الفيروسات بغض النظر عن حجمها أو نوعها، ويمكن استخدام هذه المواد كخطوة تلميعية في كل من البصمات والطرق المستمرة، وبينما لا تزال على نطاق المختبرات، فإن النتائج المبكرة واعدة.
وبالإضافة إلى ذلك، فإن الاهتمام المتزايد بالعلاجات الجينية والنواقل الفيروسية من أجل الولادة يخلق تحديات فريدة، ويجب ألا تزيل العمليات في أسفل المجرى الفيروسات الملوثة فحسب بل تحفز أيضاً الناقل المرغوب فيه، وهذا الشرط المزدوج يتطلب وجود أكاذيب جديدة وفصلات متينة الحجم يمكن أن تميز بين جزيئات مماثلة، كما أن نفس الابتكارات في مجال التصفية البحرية والتصوير الحراري تكيف لضمان السلامة الحيوية.
وسيستمر تطوير التوجيه التنظيمي إلى جانب هذه التكنولوجيات، وينبغي للمصانع أن تشرك الوكالات بصورة استباقية في وقت مبكر في وضع استراتيجيات جديدة لإزالة الفيروسات، كما أن الجهود التعاونية مثل فرق نقل التكنولوجيا في مجال بيولوجيا الفروم ومؤسسة PDA تعمل بالفعل على تطوير أفضل الممارسات من أجل استمرار التطهير الفيروسي والتحقق من صحتها.
وباختصار، فإن الصورة العامة لتكنولوجيات إزالة الفيروسات تتقدم بسرعة، فمن التسلل إلى الغلاف الجوي العالي الأداء، ومن تحسين التحلل إلى الرصد في الوقت الحقيقي، والتجهيز المستمر، فإن هذه الابتكارات تؤدي إلى زيادة سلامة وكفاءة التجهيز البيولوجي في المراحل النهائية، وبما أن الصناعة الصيدلانية الحيوية تسعى جاهدة لتلبية الطلب المتزايد على المواد الحيوية المعقدة، فإن الاستثمار في هذه التكنولوجيات سيكون أساسيا لضمان سلامة المرضى والامتثال التنظيمي.
For further reading, consult the FDA Guidance on Viral Safety and ] ICH Q5A (R2) Guideline.]