Controllo microbiologico in real time: funzionamento e vantaggi

L’utilizzo del monitoraggio microbiologico in real time in ambiente farmaceutico porta ad un’estrema ottimizzazione del processo di produzione che permette di aumentare la qualità, la quantità e la sicurezza della produzione. 

Grazie a questa tecnologia è possibile integrare ulteriormente il concetto di Quality By Design (QbD) nel settore farmaceutico. Descritto nei documenti Q8, Q9 e Q10 della ICH (International Conference on Harmonisation), il Quality by Design (QbD) consiste in un approccio sistematico e scientifico per lo sviluppo e produzione del prodotto farmaceutico in modo che sussista un miglior controllo della sua qualità.

Nel settore farmaceutico, usando il QbD, uno degli obiettivi che ci si pone è avere la conformità di sterilità del lotto nel minor tempo possibile puntando al rilascio immediato sul mercato. 

L’implementazione del controllo microbiologico rapido sull’ambiente permette di minimizzare, se non eliminare del tutto, la necessità di stoccare i lotti in attesa dei risultati dei test di sterilità, permettendo così un grande abbattimento dei tempi e dei costi associati.

Il metodo tradizionale utilizzato per effettuare il monitoraggio microbiologico nei punti critici in un processo produttivo è l’uso di campionatori d’aria attivi con piastre di sedimentazione (piastre di Petri). In genere, le piastre di agar al termine del campionamento vengono inviate al laboratorio per la coltura. I risultati delle unità formanti colonie (CFU) tornano dal laboratorio dopo 4-10 giorni. Solo dopo questo periodo di attesa si hanno i risultati dei test. 

Recentemente, la commercializzazione di una tecnologia basata sulla fluorescenza indotta da laser (LIF) ha reso possibile osservare in tempo reale la conta microbica vitale nell’aria. Questo permette di riconoscere istantaneamente una contaminazione di tipo microbiologica nell’aria.

L’utilizzo della tecnologia di monitoraggio in real time porta a 2 grandi vantaggi: 

  • analisi delle cause della contaminazione  
  • miglioramento del processo di produzione


Analisi delle cause


I risultati dei campionatori d’aria attivi che usano le piastre di Petri sono importanti: possono informarci se si è verificato un problema e consentono anche l’identificazione del microrganismo. Tuttavia, non ci dicono quando è avvenuta la contaminazione o la fonte della contaminazione. I nuovi prodotti di rilevamento biologico basati su LIF possono fornire una migliore comprensione di queste incognite misurando il conteggio delle particelle vitali trasportate nell’aria e visualizzando questi dati in tempo reale. I dati possono essere visualizzati tramite un display locale o integrati direttamente in un Facility Monitoring System (FMS).

Un esempio è la contaminazione che proviene dagli operatori, se si hanno escursioni quando iniziano il turno in una camera bianca, avendo dati a supporto dell’impatto che essi portano si possono avviare campagne  di training per le operazioni vestizione.

Una volta identificate le cause alla radice, è possibile intraprendere azioni per correggere il problema: che si tratti di training agli operatori, ventilazione, filtrazione, manutenzione delle macchine o problemi legati al layout della struttura.


Miglioramento del processo di produzione


Oggi, gli isolatori di grado A sono continuamente monitorati per la contaminazione aerea utilizzando campionatori d’aria attivi con piastre di sedimentazione (agar) e la tradizionale tecnologia di conteggio ottico delle particelle tramite Light Scattering (LSAPC). Se progettati correttamente, questi ambienti soddisfano e superano facilmente i requisiti di pulizia per via aerea definiti nelle GMP. In alcuni casi, passeranno molte settimane, mesi e persino anni senza che venga rilevata alcuna contaminazione microbica nell’aria utilizzando i metodi attuali. Allo stesso modo, si osservano numeri bassi negli ambienti circostanti di grado B.

Utilizzando i metodi classici questi processi critici molto puliti sono continuamente interrotti per introdurre o manipolare le piastre di sedimentazione.

Con l’utilizzo della tecnologia LIF per il monitoraggio microbiologico in real time queste azioni non sono necessarie. I contatori di particelle che utilizzano questo tipo di tecnologia non solo offrono la possibilità di monitorare questi ambienti molto puliti e ben controllati, ma possono anche fornire dati continui se integrati in un sistema FMS.


Il punto di vista degli enti regolatori: cosa prevede la nuova EU GMP Annex 1?


La nuova Annex 1 parla espressamente della questione e invita a preferire le tecnologie di monitoraggio microbiologico in real time:

estratto nuova EU GMP Annex 1

È importante sottolineare che l’attuale indicatore di contaminazione microbiologica, le CFU (Unità Formanti Colonia) può essere “superato” validando il sistema ed utilizzando un dato equivalente in seguito ad una robusta validazione.

estratto nuova EU GMP Annex 1

La PDA (Parenteral Drug Association) ha di recente pubblicato un white paper in cui presenta i passi fatti da questo tipo di tecnologia ed i vantaggi nell’utilizzarla. Tra i firmatari vi sono realtà multinazionali di primo spicco che stanno spingendo per implementare tale tecnologia. 

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