Angesichts der steigenden Nachfrage nach Biotherapeutika und im Einklang mit dem Trend zu Industrie 4.0 entwickelt die biopharmazeutische Industrie neue Methoden und Technologien, um die Produktion von Biomedikamenten zu optimieren. Getrieben von den Zulassungsbehörden haben sich Best Practices in der Qualitätskontrolle wie die Process Analytical Technology (PAT) Initiative entwickelt, die von immer mehr biopharmazeutischen Herstellern und CDMOs (Contract Development Manufacturing Organization) zur Optimierung ihrer Produktion eingesetzt werden. Alcimed hat diesen Trend analysiert, der bald ein fester Bestandteil des Biomanufacturing-Sektors sein wird.
Der traditionell stark regulierte Sektor der Bioproduktion entwickelt sich im Gleichschritt mit den GMP-Richtlinien (Good Manufacturing Practices), welche die Konformität der pharmazeutischen Produkte mit den entsprechenden Normen garantieren [1]. In dieser Dynamik der Verbesserung integriert die biopharmazeutische Industrie ständig neue Ansätze zur Entwicklung und Kontrolle von Bioprozessen.
Im Jahr 2004 hat die Food and Drug Administration (FDA) die PAT-Initiative [2] ins Leben gerufen, die einen gesetzlichen Rahmen zur Förderung von Innovationen durch das Verständnis verschiedener Qualitätskontrollprozesse in der Bioproduktion schafft.
Die PAT-Qualitätskontrolle basiert auf der Identifizierung von kritischen Prozessparametern (in Bezug auf den Prozess), kritischen Qualitätsmerkmalen (in Bezug auf das fertige Bioprodukt) und wichtigen Leistungsindikatoren (in Bezug auf die Produktionsleistung) für jedes Produkt.
Diese Charakterisierung ermöglicht eine Quantifizierung des Einflusses der kritischen Prozessparameter in Verbindung mit den Leistungsparametern auf die kritischen Qualitätsmerkmale des Endprodukts, z. B. wie sich die Menge an Nährstoffen, die in einen Bioreaktor mit einer bestimmten Dichte lebender Zellen injiziert wird, auf das Glykosylierungsmuster eines Proteins auswirkt.
Die Konformität eines Biologikums könnte daher besser durch eine geeignete Kombination von in Echtzeit gemessenen Prozess- und Leistungsparametern bestimmt werden als durch eine abschließende Qualitätskontrolle kritischer Qualitätsmerkmale. Dieses Prinzip ist in dem 2012 von der Europäischen Arzneimittelagentur eingeführten Konzept der „Real-Time Release Testing“ definiert. [3]
Die Umsetzung des PAT-Gedankens, d.h. die Qualitätskontrolle anhand von Prozessparametern (d.h. hauptsächlich im Upstream-Bereich des Prozesses), führt zur Notwendigkeit einer Echtzeitkontrolle des Bioprozesses. Diese Echtzeitkontrolle ermöglicht eine automatische Anpassung der kritischen Parameter und garantiert somit die Qualität der Bioprodukte. Darüber hinaus besteht die Herausforderung darin, Kontaminationen zu vermeiden, um Produktionsausfälle zu verhindern.
Aus diesem Grund haben CDMOs und biopharmazeutische Unternehmen begonnen, sich dem In-Line-Monitoring (die Überwachung erfolgt direkt im Bioprozess ohne Probenentnahme oder Umleitung) und dem automatisierten At-line-Monitoring (eine Probe wird automatisch entnommen und die Analyse wird neben der Bioproduktionslinie durchgeführt) zuzuwenden. Die in-situ oder automatisierte Kontrolle der verschiedenen Parameter bietet somit eine echte Chance, die Produktion von CDMOs – nach dem Beispiel von Catalent – und innovativen biopharmazeutischen Industrien zu intensivieren.
Erfahren Sie mehr über unsere Expertise im Bereich der fortschrittlichen Biologika >
Obwohl diese Technologien erst vor kurzem eingeführt wurden, ist ihre Anwendung ein wachsender Trend in der Bioprozesskontrolle. Die technische Schwierigkeit, diese neuen Technologien und die damit verbundenen statistischen Modelle in etablierte Produktionslinien zu implementieren, ist noch ein Hindernis, aber dieser Trend wird für neue Bioproduktionslinien immer wichtiger. Diese neuen Kontrollmethoden sind heute einer der Grundpfeiler für die Intensivierung der Bioproduktion und eine große Herausforderung für Hersteller von Biopharmazeutika, CDMOs und Anlagenbauer. Entdecken Sie, wie wir Sie im Bereich Advanced Biotherapeutics unterstützen können!
Über den Autor,
Matthieu, Consultant in Alcimeds Life Sciences Team in Frankreich
Healthcare
1. Was genau ist genetische Sequenzierung? Genetische Sequenzierung ermöglicht es, die DNA eines Patienten (eine Abfolge der Nukleotide Adenin, Thymin, Cytosin und Guanin) mit einer ...
Healthcare
Orale Applikation von Arzneimitteln: Ideal für Patienten und Gesundheitssyteme? Die orale Verabreichung von Biologika wäre für die Lebensqualität der Patienten, die Arbeitsbelastung des ...
Healthcare
Ein neues Werkzeug für die Pharmaproduktion Die Herstellung rekombinanter Proteine in Pflanzen wird oft als Molecular Pharming (auch Molecular Farming geschrieben) oder Biopharming bezeichnet. Das ...