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CONTROL DE CALIDAD DE PRODUCTOS BIOLÓGICOS Y
BIOTECNOLÓGICOS
Definiciones• Medicamentos de Origen Biológico: Son productos obtenidos a partir de
organismos vivos o de sus tejidos, como virus, sueros, toxinas, antitoxinas, sangre, componentes derivados de la sangre, productos alergénicos, hormonas, factores estimulantes de colonias, citoquinas, anticuerpos, entre otros. Las fuentes y métodos de producción comprenden pero no se limitan al cultivo de células, cultivos de microorganismos, extracción a partir de tejidos o fluidos biológicos, técnicas de ADN recombinante, transgénesis, técnicas de hibridoma, propagación de microorganismos de embriones o animales, entre otros.
• Medicamentos de Origen biotecnológico: son productos cuyo ingrediente farmacéutico activo se ha obtenido mediante el empleo de microorganismos o células vivas por la tecnología del ADN recombinante y/o técnicas de hibridoma, entre otros.
Ministerio de salud y Protección Social (Modificación parcial Decreto 677 de 1995, Versión 24-01-2012)
Definiciones continuación… I
• Vacunas: Preparaciones que contienen sustancias antigénicas capaces de inducir en humanos una inmunidad activa y específica contra un agente infeccioso, sus toxinas o los antígenos elaborados por éste.
• Toxinas/Toxoide: Agentes utilizados para diagnosticar el estado de inmunidad o en terapéutica como inmunomodulador.
• Producto Alergénico: Todo producto destinado a identificar o provocar una modificación específica adquirida de una respuesta inmunológica a un agente alergizante.
Ministerio de salud y Protección Social (Modificación parcial Decreto 677 de 1995, Versión 24-01-2012)
Definiciones continuación… II
• Vacuna : Preparaciones que contienen antígenos como ingrediente farmacéutico activo, capaces de inducir una inmunidad activa y específica, con potencial protector frente al agente infeccioso (ó sus toxinas y/o toxoides) del cual provienen dichos antígenos. Estas preparaciones incluyen, las vacunas basadas en microorganismos atenuados, fracciones de microorganismos atenuados ó productos de microorganismos generados mediante procesos biotecnológicos.
• Toxinas/Toxoide: SE SUGIERE ELIMINAR ESTE PUNTO del decreto 677 de 1995 .
• Producto Alergénico: Producto basado en alergénos, destinado a identificar la reactogenicidad que frente a este ó estos, puede exhibir un individuo con respuesta de hipersensibilidad inmediata (alergia).
Facultad de Ciencias, Departamento de Farmacia, Grupo de investigación en inmunotoxicología. Observaciones y sugerencias a la segunda versión fase dos de discusión decreto biotecnológicos. Mayo 30 de 2012.
Definiciones continuación… III• Producto biológico: cualquier derivado de la materia viva como virus, suero, toxina o antitoxina.• Virus: cualquier agente infeccioso que pasa a través de los filtros de porcelana que varían entre
0,2 µ y 0,01 µ• Suero: producto obtenido de la sangre humana o animal al eliminar de ésta los componentes del
coágulo y las células sanguíneas.• Toxina: sustancia soluble, venenosa, que administrada al hombre o a los animales, en dosis no
mortal, tiene la propiedad de producir otra sustancia soluble que neutraliza específicamente la sustancia venenosa.
• Antitoxina: sustancia producida como respuesta a la administración de toxinas, con las cuales reacciona específicamente, neutralizándolas.
• Vacuna: Todo agente capaz de producir inmunidad activa, contra una enfermedad determinada.• Antígenos: sustancia proteica que introducida en el organismo animal provoca la formación de
anticuerpos.• Toxoides: toxina cuya toxicidad ha sido destruida, pero que conserva todavía el poder antigénico.NTC 997 Según la OMS, los siguientes medicamentos son productos biológicos:
Vacunas Alergenos Antígenos Hormonas Citocinas Enzimas
Derivados de sangre y plasma humano Sueros inmunes Inmunoglobulinas Anticuerpos Productos de fermentación Reactivos empleados para diagnóstico in vitro
• PRODUCTO BIOLÓGICO—Todo virus, suero terapéutico, toxina, antitoxina o producto análogo aplicable a la prevención, tratamiento o cura de enfermedades o lesiones en seres humanos. (El término producto análogo indica que incluye esencialmente productos obtenidos por biotecnología y procedimientos que incluyen la terapia génica, los productos transgénicos y la terapia celular somática). USP
Clasificación productos biológicos,
según su uso Productos Biológicos
Inmunización Activa
Vacunas y Bacterias
Antígenos
Toxoides
Inmunización Pasiva
Antitoxinas
Antiponzoñas
Sueros
Agentes de Diagnostico
Toxinas
Tuberculinas
Antígenos diversos
Productos Varios
Ponzoñas
PirógenosAlérgenos
Proteínas; Extractos
AlergenicosNTC 997
Productos biológicos (USP)
• Deben contar con una licencia según la Ley y cumplir con el Reglamento sobre Alimentos y Medicamentos.Disposiciones generales: Pruebas de potencia. Pruebas de seguridad general. Pruebas de esterilidad. Pruebas de pureza. Pruebas de agua (humedad
residual). Pruebas de pirógenos. Pruebas de identidad. Pruebas de materiales
constituyentes.
Se deben cubrir aspectos de: Identidad Calidad Pureza Potencia Envasado Almacenamiento
Etiquetado
Etiquetado# de lote
Nombre, dirección y # de
licencia de fabricante
Nombre
Fecha de caducidad
Dosis individual recomendada (para envases
multidosis)
ADICIÓN: Conservante utilizado y la cantidad. # de envases ( si hay mas de uno) Cantidad de producto contenida en el envase. Temperatura de almacenamiento recomendada. Una leyenda.
CONTROL DE CALIDAD PRODUCTOS BIOLÓGICOS
Medicamento obtenido a partir de
MicroorganismosSangre u otros Tejidos
virus
suero terapéutico
toxinaAntitoxina
producto análogo
Agentes Inmunizantes activos (Vacunas)
Extractos alergénicos
Modificadores de la respuesta biológica (citocinas)
Sangres y derivados de la sangre
Terapias celulares
Productos diagnósticos• Anticuerpos y antígenos in vitro• Antígenos de prueba cutáneos diagnósticos in vivo
Enzimas y venenos
Agentes inmunizantes pasivos (productos con anticuerpos)
Lotes aprobados: si cumplen con los requisitos de Control Específicos para dicho producto según está establecido.
Licencias:
• Aprobación de serie de pasos de producción •Pruebas durante el proceso, •Especificaciones sobre el producto final.
CONTROL DE CALIDAD <1041>
Identidad: •Pruebas que aseguren que el material contenido en el envase se corresponde con lo indicado en la etiqueta del mismo.
Potencia: •Pruebas específicas para cada producto que indiquen si éste, al ser administrado a un individuo, estimulará una respuesta inmune adecuada.
Pureza •Pruebas que permiten detectar la ausencia de productos extraños en la preparación (sean o no peligrosos para el individuo o dañinos para el producto).
Esterilidad <71> • Pruebas que demuestren la ausencia de organismos vivos en la preparación.
Endotoxinas Bacterianas <85> • Las endotoxinas son un subconjunto de pirógenos que vienen de bacterias gram negativas, son tóxicas
Seguridad General <88>: •esta diseñada para detectar cualquier reactividad biológica imprevista e inaceptable en un artículo.
Pirógenos <151>•esta diseñada para limitar a un nivel aceptable el riesgo de reacción febril en pacientes a los que se inyecta un determinado producto. La prueba mide el aumento de la temperatura corporal en conejos a los que se inyecta una solución de prueba por vía intravenosa.
Agua (Humedad Residual) <921>:
•Permite cuantificar la cantidad de agua presente , en forma de hidratos o agua en forma adsorbida.
Todo material y compuesto usado debe cumplir con las normas Farmacopéicas.
Productos Biológicos
Auxiliares y diversos materiales, para su producción
Conservantes Diluyentes Adyuvantes Medios de Cultivo
EJEMPLOS (USP)
INMUNOGLOBULINA ANTIRRÁBICA
• Obtenida de suero o plasma sanguíneo
• Potencia: ensayo de neutralización en cultivos de tejido o en ratones
VACUNA DE VIRUS VIVO CONTRA RUBEOLA Y PAROTIDITIS
VACUNA CONTRA LA FIEBRE AMARILLA
•Preparación en cultivo del virusen embriones vivos en huevosde gallina•Suspensión•Secado
Potencia: •DL 50 en ratones•Unidades Formadoras de placas
¿DIFERENCIAS?Producto Biológico Producto Biotecnológico
Medicamento Medicamento
Virus, Suero Terapéutico, Toxina, Antitoxina o Producto
Análogo
Proteínas Recombinantes, Anticuerpos Monoclonales, Vectores para el transporte de material genético, Fragmentos de Anticuerpo,
Ácidos Nucléicos, Oligonucleótidos Antisentido, Vacunas, etc
Obtenido a partir de Microorganismos, Sangre u
otros Tejidos Obtenidos a partir de técnicas de biotecnología
Tejidos aplicable a la prevención, tratamiento o cura
de enfermedades o lesiones del hombre.
Comparten la característica de ser productos medicinales
PRODUCTOS TERAPIA GÉNICA Y CELULAR
Terapia
celular: ingredientes activos células vivas de mamíferos
Halogenicos
Autologos
Xenogenicos
génica: incluye fragmentos de acido nucleídos (ADN)
Vectores virales
Ácidos nucleícos en formulación
simple
Ácidos nucleídos formulados liposomas.
Materias
Primas
Identificación
AptitudCaracterización
CONTROL DE CALIDAD MATERIAS PRIMAS
CONTROL DE CALIDAD MATERIAS PRIMAS
Identificación.• Toxicidad• Disponibilidad• Uniformidad • Uniformidad • Rastreabilidad
Aptitud: : su fin es estimar riesgo para la seguridad , potencia y pureza.• Biocompatibilidad con materiales
poliméricos.• Toxicidad
Caracterización: • Identidad • Pureza• Funcionalidad• Ausencia de contaminante adventicios.
CONTROL DE CALIDAD EN PROCESO.
Metodologías analíticas
Pruebas de identidad
Pruebas de seguridad
Pruebas de pureza
CONTROL DE CALIDAD PRODUCTO TERMINADO.
Celular
Citometria de flujo.
Isoenzimas
Morfología y tiempo de duplicación.
PRUEBAS DE IDENTIDAD.
• Prevenir el uso inadvertido de células las, tejidos o agentes de terapia génica contaminados y con riesgo de transmitir enfermedades infecciosas.
• Evitar el uso de productos mal manejados o procesados y en consecuencia contaminados.
• Garantizar la seguridad cuando se adaptan terapias celulares y génicas par un uso diferente del de sus funciones o contextos normales.
PRUEBAS DE SEGURIDAD.
•VIH tipo 1, VIH tipo 2, hepatitis B, hepatitis C y sífilis
Pruebas especificas:
•detección sistémica, indicación de alto riesgo de infección
antecedentes médicos
•PCR y el análisis de hibridación del ADN o ARN por dot blot
PRUEBAS DE PUREZA.Citometria de flujo
Hibridación de ADN dot blod
ELISA cuantitativo
Terapia celular
Electroforesis PAGE no desnaturalizante. Seguido de westerm blotHPLC analítica
Secuenciación de péptidos
Espectroscopia de masas.
Terapia viral.
PRODUCTOS BIOTECNOLÓGICOS: ADN RECOMBINANTE
Análisis General
DESCRIPCIÓN
- Color - Cristalinidad
- pH
IDENTIFICACIÓN
- Espectrofotometría
- Cromatografía- Electroforesis
- Espectrometría de masas- RMN
VALORACIÓN
- Titulaciones- Cromatografía- Electroforesis
- Espectrometría de masas- RMN
- Rotación óptica
IMPUREZAS- Metales pesados
- Titulación- Electroforesis
- Perdida por secado- Espectrometría de
masas- RMN
- Determinación de agua
Fisicoquímicos •RMN, cromatografía, electroforesis, Masas, distribución de partículas, pH, índice de refracción, espectrofotometría
Caracterización •Cromatografía, electroforesis, masas, RMN, Valoraciones de contenido proteico, secuenciación de proteínas
Funcionalidad •Reactividad biológica in vivo, in vitro. Análisis biológico, Adecuación biológica de Proteínas
Seguridad •Test limite microbiano, Pruebas de esterilidad, Prueba de endotoxinas, Prueba de pirógenos, Seguridad viral.
Ensayos
Análisis de construcción expresable
DEFINICIONES– Construcción ExpresableVector de expresión que contiene la secuencia
codificadora de la proteína recombinante y los elementos necesarios para su expresión
– Banco de Células Madre BCMEs una alícuota de una combinación única de células
que se ha preparado por lo general a partir de un clon celular seleccionado en condiciones definidas, dispensada en múltiples recipientes y almacenada en condiciones definidas
– Banco de Células de Trabajo BCTAlícuotas de una suspensión homogénea de células
obtenidas del cultivo del material del BCM en condiciones de cultivo definidas
en células usadas para la producción de productosproteicos obtenidos con ADN recombinante
Evaluación general de calidadAnálisis de ácidos
nucleícos
Evaluación de la proteína
final purificada
Análisis de segmentos
de la construcción expresable
Análisis de segmentos Asegura calidad y uniformidad del producto final Evalúa la secuencia codificadora de un gen recombinante
IMPORTANTE
• Incorporación de la secuencia codificadora correcta • La secuencia se mantiene sin cambios desde el comienzo del
cultivo hasta el final de la producción
Técnicas empleadas
•Asegura que la proteína expresada tendrá la secuencia de aa correcta•Estado físico de la construcción expresable
Análisis de ácidos nucleícos
•Evalúa secuencia de aa y características estructurales
Análisis de la proteína recombinante
purificada.
•Análisis del producto de la transcripción•Determina que copia integrada de la construcción expresable es activa
Análisis de ARNm.
Caracterización del sistema de expresión
Id y fuente de la célula originaria
Método empleado para la preparación de ADN
Detallar secuencia completa del plásmido
Pasos empleados para ensamblar la construcción expresable
Cuantas proteínas expresables son codificadas por el plásmido
Determinar secuencia nucleotidica de la región codificadora del gen de interés y de las regiones adyacentes
La seguridad de estos productos respecto a la contaminación viral se garantiza mediante:
• Aplicación de un programa de pruebas de detección viral
• Evaluación de procesos de eliminación e inactivación viral efectuados durante la fabricación
Evaluación de seguridad viralen productos biotecnológicos obtenidos de líneas celulares de origen humano o animal
Enfoques en el potencial de contaminación viral
1. •Determinación de ausencia de virus indeseables, infecciosos y/o patógenos para los seres humanos, en líneas celulares y otras materias primas
2. •Evaluación de la capacidad de los procesos de producción para eliminar los virus infecciosos
3. •Realización de pruebas de producto en fases apropiadas de la producción para verificar la ausencia de virus infecciosos contaminantes
Limitaciones
Capacidad de detectar concentraciones virales bajas
• Depende por razones estadísticas del tamaño de la muestra
Aplicar un solo enfoque no establecer la seguridad de un producto
• Demostrar la capacidad de eliminar o inactivar los virus
La certeza de ausencia de virus no se establece únicamente con pruebas directas
Alcance• Depende de
Caracterización del banco
de células
Naturaleza de virus
detectados
Componentes del medio de
cultivo
Métodos de cultivo
Diseño de instalaciones
Equipos
Capacidad del proceso para eliminar virus
Tipo de producto
Uso clínico del producto
Fuentes de potenciales de contaminación viral
Fuente original de las líneas celulares
• Derivación de líneas celulares de animales infectados
• Empleo de virus para establecer la línea celular• Empleo de reactivos biológicos contaminados• Contaminación durante la manipulación de las
células
Introducción accidental de virus durante los
procesos de producción
• Empleo de reactivos biológicos contaminados• Empleo de virus para inducir la expresión de
genes específicos que codifican la proteína deseada
• Reactivo contaminado• Excipiente contaminado durante la formulación• Contaminación durante la manipulación de las
células y del medio
Pruebas para la detección del virus
Sugeridas para BCM, BCT y células en el limite de edad celular in vitro empleadas para producción
Procedimientos de Depuración Viral
Objetivo • Evaluar el paso o los pasos
del proceso que pueden considerarse eficaces para la inactivación o eliminación de los virus
• Hacer el cálculo cuantitativo del nivel general de reducción viral obtenido por el proceso
Procedimiento
Introducción deliberada de cantidades significativas de un virus al material crudo
y/o diferentes fracciones obtenidas durante los diversos pasos del proceso
Comprobar la eliminación o inactivación durante los pasos posteriores
Infectividad viral
Inactividad
Eliminación
Selección de Virus
Virus relevantes
•son virus id o de la misma especie que los virus conocidos que contaminan las células sustrato o en el proceso
Virus modelo específicos
•Virus relacionado estrechamente con el virus conocido o presunto (mismo genero o familia), con propiedades FQ similares a las del virus observado
Virus modelo no específicos
•Cualquier virus que demuestre la capacidad del proceso de fabricación para eliminar y/o inactivar los virus en general (robustez del proceso de depuración)
GRACIAS !
Bibliografía
• USP 30, Farmacopea de Estados Unidos de América, 2007, Volumen 1.
• NTC997 1975 Productos biológicos, definición y clasificación.
• Facultad de Ciencias, Departamento de Farmacia, Grupo de investigación en inmunotoxicología. Observaciones y sugerencias a la segunda versión fase dos de discusión decreto biotecnológicos. Mayo 30 de 2012.
• Modificación parcial Decreto 677 de 1995, Versión 24-01-2012