Centro Nazionale per la Ricerca e la Valutazione dei ... · Difficoltà di eliminazione ... TSE,...

Sicurezza virale

Centro Nazionale per la Ricerca e la Valutazione dei Prodotti

Immunobiologici

Maria Wirz e Francesca LucianiReparto Prodotti Biologici

QUALITÀ E SICUREZZA DEI FARMACI BIOLOGICI E DEI FARMACI PRODOTTI CON BIOTECNOLOGIE (BIOTECNOLOGICI)

Roma, 17 maggio 2011

Overview

Sicurezza virale dei prodotti biologici/biotecnologici

Aspetti generali

Emoderivati

Prodotti biotecnologici

Investigational Medicinal Products (IMP)

F.Luciani e M.Wirz, SITOX, Roma, 17 maggio 2011

Perchè?La trasmissione di agenti virali può avere serie

conseguenze, potenzialmente fatali

Una particella infettiva può essere sufficiente

Difficoltà di rilevamento

Difficoltà di eliminazione

Somministrazione per vie diverse da quelle naturali

Pazienti immunocompromessi particolarmente arischio


Virus trasmessi attraverso prodotti biologici/biotecnologici

HIV (emoderivati)

Epatite A, B, C (emoderivati)

Epatite B (vaccino febbre gialla)

Avian leukosis virus (vaccino febbre gialla)

Poliovirus (vaccino antipolio)

SV40 (vaccino antipolio)

CJD (ormone della crescita)


Prodotti / contaminazione Emoderivati umana

Ormoni umana, bovina, suina

mAb murina, umana

Biotech murina, insetti, vegetale

miceti, batterica

Vaccini primati, aviaria, batterica

Sieri iperimmuni umana, equina, coniglio, ovina

Terapia genica batterica, umana

Terapia cellulare umana, suina, ecc.


Linee-Guida

Forniscono la base scientifica per un approccioarmonizzato alla interpretazione dei requisiti diqualità e sicurezza definiti dalla normativa europea

Assicurano che i dossier per la Marketingauthorisation siano preparati in maniera corretta

Sono strumenti complementari alle monografie e aicapitoli generali della Farmacopea Europea

http://www.ema.europa.eu


Reparto Prodotti Biologici, CRIVIB

Tre approcci principali

per la prevenzione della contaminazione virale

degli emoderivati

Selezione e

screening

dei donatori

Convalida del

processo produttivo

per l’inattivazione e

rimozione di agenti

infettivi

Controllo del

plasma pool di

partenza

Processo produttivo


Controlli sul plasma di origine

Donazioni Plasma pool

Anticorpi anti-HIV 1/2

Anticorpi anti-HCV

HBsAg

HCV RNA

HIV RNA

HBsAg

Anticorpi anti-HIV 1/2

HCV RNA

B19 DNA

HAV RNA

Metodiche di adeguata sensibilità e specificità, opportunamente convalidate


CTD: Appendici 3.2.A APPENDICES

3.2.A.1 Facilities and Equipment

3.2.A.2 Adventitious Agents Safety Evaluation

3.2.A.3 Novel excipients

3.2.R REGIONAL INFORMATION


Adventitious Agents Safety Evaluation

Non viral adventitious agents

TSE, batteri, micoplasma, miceti

Viral adventitious agents

Controllo del materiale di origine biologica

Studi di convalida delle fasi del processo produttivo rilevanti per l’inattivazione/rimozione virale


Inattivazione/rimozione virale

Rimozione Inattivazione

Frazionamento alcolico

Processi cromatografici

Cromatografia d’affinità

Cromatografia a scambio ionico

Nanofiltrazione

Trattamento al calore

Pastorizzazione

Riscaldamento prodotto liofilizzato

Trattamento con solventi/detergenti

Trattamento a pH acido

Per gli emoderivati è richiesta la presenza di due step di inattivazionevirale, di cui almeno uno efficace contro i virus privi di envelope lipidico


Requisiti dei metodi di inattivazione virale

Inattivare efficacemente i virus

Salvaguardare l’attività biologica del prodotto

Lasciarne inalterate le caratteristiche chimico-

fisiche

Non aumentare l’immunogenicità della molecola


Convalida dei processi di inattivazione/rimozione (2)

Obiettivi

Fornire evidenza che il procedimento inattivi orimuova efficacemente contaminanti viralieventualmente presenti

Metodi

Aggiunta deliberata (spiking) di virus aconcentrazione nota in varie fasi di produzione


Scaling down

Spiking

Interferenza e citotossicità

Robustezza

Selezione dei virus Virus noti come contaminanti e virus modello Ampio range di caratteri biofisici e strutturali Resistenza ad agenti fisici e/o chimici Crescita ad alto titolo Saggi di rilevamento efficaci ed attendibili

Valutazione riduzione titolo virale e cinetica Valutazione statistica dei risultati

Calcolo del fattore totale di riduzioneF.Luciani e M.Wirz, SITOX, Roma, 17 maggio 2011

Convalida dei processi di inattivazione/rimozione (2)

Scelta dei virusEmoderivatiHIV-1

modello per HCV (es. Sindbis, Yellow fever, BVDV)

modello per virus con envelope a DNA (es. PRV)

modello per piccoli virus a RNA come HAV e B19 (es. EMC, REO, PPV, CPV).

Prodotti biotecnologici In genere, il processo dovrebbe essere valutato per la sua capacità

di rimuovere almeno 3 tipi di virus

Retrovirus murini (es. X-MuLV) se utilizzate CHO

Modello per Herpesvirus (es. HSV-1 o PRV) se utilizzate cellule umane immortalizzate con EBV

Altri virus modello, es. SV40, parainfluenza, Sindbis


Interpretazione dei dati

Molti fattori contribuiscono all’efficacia di una fase di inattivazione/rimozione virale

Scelta del virus

Disegno dello studio

Fattore di riduzione ottenuto: generalmente si considerano efficaci almeno 4 log10

Cinetica di inattivazione


Step Fattore di riduzione (log)

HIV-1 BVDV PRV Reo EMCV PPV

Rimozione Frazione I

1.74 1.17 3.78 2.86 n.d. n.d.

Rimozione Frazione III

n.d. 5.73 ≥5.49 ≥6.45 ≥6.30 ≥7.32

S/D ≥5.15 5.5 ≥6.25 n.d. n.d. n.d.

pH acido >5.78 1.45 >5.30 n.d. 4.54 ~0

Totale ≥12.67 ≥13.91 ≥20.82 ≥9.31 ≥10.84 ≥7.32

Totale ≥12.67 ≥12.74 ≥17.04 ≥9.31 ≥10.84 ≥7.32


Attenzione ad agenti emergenti/riemergenti

I prioni sono un buon esempio di rischio difficilmentevalutabile

La percezione del rischio è alta

Le azioni a livello europeo sono state complesse

Numerosi workshop e Position Papers

Convalida dei processi produttivi per rimozione prioni

WNV e H1N1 Risk assessment e valutazione convalide di processo

Adeguatezza dei processi di produzione


I prodotti biotecnologici Sono prodotti ottenuti mediante la tecnologia del DNA

ricombinante

In questo gruppo rientrano anticorpi monoclonali, peptidi bioattivi, insuline, interferoni, fattori della coagulazione ricombinanti

Vengono prodotti utilizzando sistemi cellulari eucariotici o procariotici

Il processo di produzione sfrutta il sistema delle banche cellulari (MCB, WCB)


Produzione di un biotecnologico


Quattro fasi principali

per la prevenzione della contaminazione virale

dei prodotti biotecnologici

Selezione delle

Materie prime

(inclusi gli

ingredienti dei

terreni)

Convalida del

processo produttivo

per l’inattivazione e

rimozione di agenti

infettivi

Caratterizzazione

e testing delle

banche cellulari e

del bulk harvestDefinizione del

sistema di banche

cellulari (cellule

qualificate, terreni

appropriati)

Processo produttivo


CTD: Appendici

3.2.A APPENDICES

3.2.A.1 Facilities and Equipment

3.2.A.2 Adventitious Agents Safety Evaluation

3.2.A.3 Novel excipients

3.2.R REGIONAL INFORMATION


CPMP/ICH/295/95(ICH Q5A)

Note for guidance on quality of biotechnological products:

viral safety evaluation ofbiotechnology products derived from

cell linesof human or animal origin


ICH Q5A: Scopo Testing e valutazione della sicurezza virale dei prodotti

biotecnologici derivati da linee cellulari di origine umana o animale.

Indicazioni sui dati che devono essere inclusi nel dossier di registrazione

Non si applica ad agenti infettivi non di natura virale (i.e. BSE, scrapie)

Copre tutti i prodotti derivati da colture cellulari a partire da banche cellulari caratterizzate (colture in vitro, ibridomi in vivo)

Non copre vaccini inattivati o attenuati e vettori vivi ingegnerizzati


Definizioni MCB: Master Cell Bank, banca cellulare “madre”, costituita

da un unico clone cellulare recante il gene della proteina da produrre. Conservata in aliquote congelate.

WCB: Working Cell Bank, originata dalla MCB per scongelamento di un’aliquota e utilizzata per la produzione vera e propria

Unprocessed bulk: prodotto di coltura (raccolta singola o multipla) contenente la proteina terapeutica da purificare per la produzione del prodotto finito


Cell line qualification: testing for virusesMCB WCB Cells at the limit

of in vitro age

Tests for Retrovirus e altri virus endogeni

Infettività + - +

Microscopia Elettronica + - +

Trascrittasi Inversa + - +

Altri test virus-specifici As appropriate

- As appropriate

Test for virus non endogeni o avventizi

Saggi in vitro + -* +

Saggi in vivo + -* +

Test per la produzione di anticorpi + - -

Altri test virus specifici + - -

*su WCB o cells at the limit ICH Q5A – Table 1


Unprocessed Bulk Elevata probabilità di rilevamento di virus avventizi

intervenuti durante la produzione

Dati relativi al testing per la presenza di virus devono essere prodotti su almeno tre lotti di unprocessed bulk. Tali dati devono essere inclusi nel dossier di registrazione.

Le modalità di test periodico dell’unprocessed bulk devono essere definiti tenendo in considerazione le caratteristiche specifiche del processo (case by case basis)


Test e scopoRetroviruses Transmission Electron Microscopy

XC-plaque assay/S+L- focus forming assay

Co-cultivation

Reverse Trancriptase (RT) activity

Adventitious viruses In vitro At least on 3 cell lines (e.g. MRC-5, Vero, CHO-

K, etc..)

In vivo Embryonated eggs

Adult and suckling mice

Guinea pigs

Specific viruses MVM

Bovine Viruses

Porcine Viruses

MAP, HAP, RAP


EMEA/CHMP/BWP/398498/05

Guideline on virus safety evaluation ofbiotechnological

investigational medicinal products(IMPs)

In vigore dal 1 Febbraio 2009


La sicurezza di un prodotto medicinale per uso umano deveessere garantita indipendentemente dallo stadio di sviluppo.

Opportunità di ridurre i test e gli studi di riduzione virale, senecessario, solo se sono disponibili dati adeguati a dimostrarel’efficacia del processo produttivo per l’inattivazione/rimozionevirale.

Questi principi possono essere applicati a tutti gli stadi dellosviluppo clinico. Nel caso della registrazione devono essereseguite le indicazioni della ICH Q5A.

Questa nuova linea guida, entrata in vigore il 1 Febbraio 2009, èconsiderata molto utile al fine di ridurre i tempi di avviamentodelle varie fasi di sperimentazione, e per l’armonizzazione delleprocedure di valutazione sul territorio europeo.


SCOPO Si applica a tutti i prodotti biotecnologici derivati in vitro

da banche cellulari caratterizzate come descritto dalla ICH Q5A e destinati alla sperimentazione clinica (IMPs);

Non copre vaccini inattivati o attenuati e vettori vivi ingegnerizzati;

Tiene conto del fatto che molti IMPs derivano da linee cellulari molto ben caratterizzate (CHO, NS0, Sp2/0), ma anche antre linee cellulari vengono utilizzate;

E’ valida per tutte le fasi della sperimentazione clinica (da fase I a fase III).


I test per la presenza di contaminanti virali nella Master Cell Bank devono essere condotti come descritto nella linea guida ICH Q5A prima di iniziare una sperimentazione di Fase I.

Le cellule di produzione possono derivare direttamente dalla MCB o dalla WCB, se già sviluppata.

La prima WCB, se sviluppata, deve essere testata conformemente alla ICH Q5A.

Particolare attenzione deve essere posta nei materiali di partenza o reagenti di origine biologica, umana o animale, utilizzati nel corso della produzione (valutazione del rischio, certificati attestanti la sicurezza virale).

Programma di testing - IMPs (1)


Indipendentemente dallo stadio di sviluppo, ogni lotto di “unprocessed bulk” che verrà utilizzato nella produzione di materiale destinato alla sperimentazione clinica deve essere testato secondo la stessa linea guida.

Se l’unprocessed bulk viene testato secondo la ICH Q5A, non è obbligatorio il testing delle cellule al limite dell’età in vitro.

La documentazione dovrebbe includere rapporti di testing dettagliati e il descrittivo dei metodi utilizzati.

Programma di testing - IMPs (2)


1.Ove possibile, testare materiale che include frammenti cellulari per ilrilevamento di virus associati alle cellule. Un diverso approccio deve esseregiustificato.

* La quantificazione delle particelle retrovirali (RVLPs) deve essere effettuata solo sui primi tre bulks prodotti ad ogni stadio di sviluppo, se disponibili.

Se la linea cellulare è permissiva per MVM, includere un test in grado diidentificare questo virus.

In vitro testing Tests forinfectiousretroviruses

In vivo testing

CHO Yes, all bulks* No No

NS0 and Sp2/0 Yes, all bulks* Yes, once forgiven scale

No

All other cell lines Yes, all bulks* Yes, once forgiven scale

Yes, once forgiven scale


IMP – convalida virale Segue le indicazioni della ICH Q5A

E’ necessaria anche qualora la linea cellulare sia ben caratterizzata e non siano utilizzate materie prime di origine umana o animale

Deve essere effettuata prima della sperimentazione clinica di Fase I

Lo studio deve includere un virus con envelope e uno senza, preferibilmente un parvovirus

Devono essere valutati due step dal diverso meccanismo di azione (ortogonali)

Non è richiesta la robustezza, ma se possibile analizzare le “worst case conditions”, altrimenti mimare il più fedelmente il processo

La riproducibilità di uno step efficace deve essere dimostrata mediante due prove indipendenti


Formato Documentazione – IMPD

2.1.A.2 Adventitious Agents Safety Evaluation:

TSE and virus safety Tutti i dati presentati devono essere raccolti in questa sezione, in

modo autonomo e comprensibile, riducendo al minimo I riferimenti ad altre sezioni del l’IMPD

I report completi, inclusi i dati grezzi relativi al testing delle linee cellulari e degli studi di convalida virale devono essere disponibili su richiesta. Durante la valutazione potrebbe essere necessario richiedere i report completi per chiarire tutti gli aspetti di sicurezza virale .

Deve essere posta attenzione particolare ai materiali di partenza di origine biologica, per i quali deve essere fornita una documentazione dettagliata e completa (sicurezza virale e TSE).


Conclusioni

Garantire la sicurezza virale dei prodottibiologici/biotecnologici è un processo complesso edun punto cardine per la protezione dei pazienti

Necessari accurati controlli sui materiali di partenza ela continua valutazione dei processi produttivi

Attenzione a virus ed agenti avventizi emergenti eriemergenti che possano presentare un rischio

Azione sinergica a livello internazionale


Documenti di riferimento (1)

Plasma-Derived Medicinal Products (CPMP/BWP/269/95 Rev. 3)

Attualmente in revisione e rilasciata per consultazione (CPMP/BWP/269/95 rev. 4)

Assessing the Risk for Virus Transmission - New Chapter 6 of the Note for Guidance on Plasma-Derived Medicinal Products(CPMP/BWP/5180/03)

Virus Validation Studies: The Design, Contribution and Interpretationof Studies validating the Inactivation and Removal of Viruses(CPMP/BWP/268/95)

EMEA/410/01 REV.2

Minimising the Risk of Transmitting Animal Spongiform Encephalopathy Agents via Human and Veterinary Medicinal Products

Investigation of Manufacturing Processes for Plasma-DerivedMedicinal Products with Regard to VCJD risk (CPMP/BWP/5136/03)



CPMP/ICH/295/95; ICH Q5A(R1): 1997/1999Note for Guidance on Quality of Biotechnological Products: Viral Safety Evaluation of Biotechnology Products Derived from Cell Lines of Human or Animal Origin.

EMEA/CHMP/BWP/398498/05: 24 July 2008

Guideline on virus safety evaluation of biotechnological investigational medicinal products (IMPs)



CPMP Position Statement on Creutzfeldt-Jakob Diseaseand Plasma-Derived and Urine-Derived MedicinalProducts (EMEA/CPMP/BWP/2879/02 rev.1)

CPMP Position Statement on West-Nile Virus and Plasma-Derived Medicinal Products (CPMP/BWP/3752/03)

European Pharmacopeia Monographs:

- Products of recombinant DNA technology (0784)

- Monoclonal antibodies for human use (2031)

- Viral safety (50107)


Grazie per l’attenzione!


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