Biyoteknolojik Ürün Ve API’lerde Proses Validasyonuna Yeni Yaklaşım

Ecz. E. Dilek Sunar | Kim. Müh. Pelin Gamsız

Özet

ICH Q8, ICH Q9, ICH Q11’in hayatımıza girmesiyle proses validasyonunda, uzun yıllar kullandığımız sihirli ‘3 ardışık kez’ ifadesinin yerine ‘Yaşam Döngüsü (lifecycle)‘, ‘Sürekli Proses Doğrulama (Continuous process verification)’ ve ‘Süregelen Proses Doğrulama (Ongoing process verification during lifecyle)’ ifadeleri hayatımıza girdi.

Bu kılavuz, biyoteknolojik tıbbi ürünlerin proses validasyonunda izlenmesi gereken proses karakterizasyonu ve proses doğrulama basamaklarının başarılı şekilde tamamlanabilmesi için yapılan proses geliştirme ve proses değerlendirmesinin kazandırdığı değerli bilgilerin ruhsat başvurusunda ne şekilde kullanılacağını açıklamaktadır.

1. Giriş

Dünyada ve ülkemizde son yüzyılda en heyecan verici gelişmelerin yaşandığı biyoteknoloji, günlük yaşantımızın her alanında etkili olmakta ve uygulamalarıyla gündem oluşturmaya devam etmektedir. Temel bilimlerin ve mühendislik ilkelerinin; hammaddelerin biyolojik araçlar yardımıyla ürünlere dönüştürüldüğü süreçlere uygulandığı bir teknoloji olarak tanımladığı “Modern Biyoteknoloji” veya “Yeni Biyoteknoloji”, insanlığa daha sağlıklı bir yaşam sunabilmek için benzeri görülmemiş fırsatlar yaratmaya hızla devam etmektedir. Ekonomik koşullar, ilaç sanayini geniş kitlelere yönelik ilaçların geliştirilmesi yönüne çekiyor olsa da, gelişen biyoteknolojik yöntemlerle birlikte daha özel ve kişiye göre tasarlanmış ilaçların üretilmesine olanak sağlanmaktadır.

Güncel gelişmelere ek olarak Avrupa İlaç Ajansı (EMA) tarafından hazırlanan “Biyoteknoloji-Türevli Aktif Maddelerin Üretimi İçin Proses Validasyonu ve Ruhsat Müracaatı Sırasında Sağlanması Gereken Veriler” adlı kılavuz, 1 Kasım 2016 tarihinde yürürlüğe girmiştir.

2. Kapsam

“Biyoteknoloji-Türevli Aktif Maddelerin Üretimi İçin Proses Validasyonu ve Ruhsat Müracaatı Sırasında Sağlanması Gereken Veriler” adlı kılavuz, aktif maddenin üretim sürecinin geçerliliğini kanıtladığını gösteren ruhsat müracaatına eklenecek veriler hakkında rehberlik etmekle birlikte, rekombinant proteinler, polipeptidler, bunların türevleri ve bileşen oldukları ürünler üzerine de yoğunlaşmaktadır. Kılavuzda belirlenen ilkeler aynı zamanda aşılara, plazma türevli ürünlere ve diğer biyolojik ürünlere uygulanabilir. Bu kılavuz, biyoteknolojik tıbbi ürünlerin üretiminde proses karakterizasyonu ve proses doğrulamasını içeren proses validasyonunu kapsamaktadır.

3. Proses Validasyonu

Proses validasyonu, belirlenmiş parametreler dahilinde işletilen sürecin, önceden belirlenmiş spesifikasyonlara ve kalite özelliklerine (ICH Q7) uygun, etkin bir madde veya ara ürün üretmek için etkili ve tekrarlanabilir şekilde gerçekleşebildiğinin belgelenmiş kanıtıdır. Biyoteknolojik ürünlerde de başarılı bir proses validasyonu, aşağıdaki basamakların uygulanması ile sağlanır.

3.1. Proses Karakterizasyonu

Proses karakterizasyonu, planlanan ana üretim ve kontrol kayıtlarında yansıtılacak olan ticari üretim sürecini tanımlama faaliyetidir. Bu aşamanın amacı, sürekli olarak kalite özelliklerini karşılayan aktif madde üretebilen ve rutin ticari üretim için uygunluğu olan bir proses tasarlamaktır. Proses karakterizasyonu, proses geliştirme ve proses değerlendirmeyi de kapsar.

3.1.1. Proses Geliştirme

Aktif madde ve ürün üretim prosesinin geliştirilmesinin amacı, istenilen kalitede aktif madde üretebilen bir ticari üretim süreci oluşturmaktır. Proses geliştirme, daha sonraki proses değerlendirme ve doğrulama çalışmalarında ele alınacak kriterleri/koşulları tanımlamada önemli bir rol üstlenir.

Belgelendirilmiş ön bilgi ve risk değerlendirmesi; hammadde, başlangıç malzemeleri, reaktifler, solventler, proses yardımcıları, ara maddeler gibi malzeme özellikleri ile aktif maddenin kritik kalite özelliklerini veya proses performansını etkileme potansiyeli olan proses parametrelerini tanımlamak ve doğrulamak için önemli araçlardır.

3.1.2. Proses Değerlendirme

Proses değerlendirme çalışmaları, üretim prosesi ve proses kontrollerinin uygun olarak gerçekleştirilmesi doğrultusunda, üretim prosesindeki her aşamanın istenen kalitede ürün üretebilmek adına uygun bir şekilde tasarlanıp kontrol edildiğine dair bir kanıt sağlamalıdır.

Başarılı proses değerlendirmesi, bu nedenle, kontrol stratejisi ile birlikte operasyonel aralıkların ön tanımı ile imalat sürecinin tasarımının ticari imalat için uygun olduğunu göstermelidir.

3.2. Proses Doğrulama

Yaşam döngüsü boyunca Sürekli Proses Doğrulama, üretim performansının sürekli kontrol edilmesi (ölçülmesi) anlamındadır. Bu çalışma, proses ve ürün geliştirme çalışmalarına, daha önce elde edilmiş tecrübelere dayanmaktadır. Biyoteknolojik ürünler için de, ICH Q7'de tanımlanan prospektif bir proses validasyonu beklentisi bulunmaktadır. Küçük ölçekli model uygunluğunun başarılı bir şekilde gösterilmesi, süreç doğrulamasına ilişkin veri gereksinimlerini ve/veya kontrol stratejisi üzerindeki etkisini, kritik kalite niteliklerinin (CQA) değişkenlik kaynaklarının değerlendirilmesi ve anlaşılması sonucunda azaltabilir. Proses değişikliklerinin meydana gelmesi durumunda, modifiye edilmiş proses adımları uygun şekilde tekrar değerlendirilmeli ve/veya yeniden validasyona tabi tutulmalıdır.

4. Proses Karakterizasyonu Ve Doğrulamasında Dikkate Alınması Gereken Noktalar

Biyoteknolojik ürünlerin üretiminde akış yukarı (upstream) süreç ve akış aşağı (downstream) süreç olmak üzere iki farklı proses kullanılmaktadır. Akış yukarı süreç, protein kaynağı olarak kullanılacak hücrenin seçimiyle başlar ve hücrelerin çoğaltılarak üretim boyutlu hücre kültürü oluşturulması aşamasına kadar devam eder. Akış yukarı sürece göre daha detaylı bir proses olan akış aşağı süreç ise elde edilen proteinin öncelikle hücrenin diğer kısımlarından ayrılması ve öteki proteinlerden ayrıştırılması esasına dayanır.

4.1. Akış Yukarı (Upstream) Prosesin Değerlendirilmesi Ve Doğrulanması

Akış yukarı proses validasyonunda yer alan proses değerlendirme faaliyetleri, üretim sürecinin başlatılmasından, elde edilen son hasatın toplanmasına kadar hücre kültürü aşamalarının, akış aşağı (downstream) prosesten sonra da sürekli olarak hasat ve uygun kalitede bir aktif madde üretme yeteneğine sahip olduğunu göstermelidir.

Proses doğrulama faaliyetleri, çalışma koşulları ve proses parametrelerinin normal set değerlerine uygun olması durumunda, performans göstergelerinin ve kalite özelliklerinin tutarlılığının doğrulanmasına odaklanmalıdır. Bu çalışmalar, tüm hücre kültürü aşamalarını içermeli ve uygun sayıda ardışık çalışma ile yukarı akış prosesinin tamamını kapsamalıdır.

4.2. Akış Aşağı (Downstream) Prosesin Değerlendirilmesi Ve Doğrulanması

Akış aşağı proses, son hasattan sonraki ilk adımla başlar ve istenilen kalitede bir ürün üretilmesini amaçlar. Prosesin bu aşaması hücre parçalanması, ilaç ara ürün konsantrasyonu ve impürite klirensi için gerekli olan adımların yanında, proteinin yeniden katlanması veya ilgili protein için gerekli potansiyel değişiklikleri de içerebilir.

Önerilen saflaştırma prosedürlerinin hedeflenen ürünü üretmesi, ürün ve prosesle ilişkili impüritelerin kabul edilebilir seviyelerde uzaklaştırılması mutlaka değerlendirilmelidir. Doğrulama faaliyetleri, proses ara ürünlerinin ve etken maddenin kalitesini sürekli olarak stabil tutabilmek için tüm akış aşağı prosesin amaçlanan performansını teyit etmelidir. Bu doğrulama işlemleri, proses parametrelerinin ve proses çıktılarının in-proses kontrol sonuçları tarafından desteklenmelidir.

Sonuç

Proses validasyonunun en önemli basamaklarından biri olan proses karakterizasyonu, birbirinden ayrışık olmayan geleneksel veya güçlendirilmiş proses geliştirmeye dayanır. Proses doğrulama ise yine geleneksel veya güçlendirilmiş proses geliştirmeye dayanan sürekli proses doğrulama ile yapılabilir. Eğer güçlendirilmiş proses geliştirme yaklaşımı kullanılmışsa çok değerli proses bilgisi ve prosesin anlaşılırlığı sağlanmış olur. Hangi yaklaşım seçilmiş olursa olsun, otorite başvurusunda üretim prosesinin değerlendirilmesi ve doğrulanması ile ilgili tüm bilgiler validasyon bilgileri içinde sunulmalıdır.

Kaynaklar

[1] Guideline on process validation for the manufacture of biotechnology-derived active substances and data to be provided in the regulatory submission, November 2016
[2] Guideline on process validation for finished products - information and data to be provided in regulatory submissions, November 2016
[3] Eudralex, Vol. 4, Annex 15, Qualification and Validation, October 2015
[4] Rekabet Stratejileri: Biyoteknoloji RAPORU (Tüsiad), Hüveyda Basağa, Dilek Çetindamar, Sabancı Üniversitesi,
[5] Introduction to Biotechnology, William J. Thieman, Michael A. Palladino, 2004
[6] Biyoteknoloji Ve Moleküler Biyoloji Alanındaki Gelişmeler Ve Modern Tıp Alanına Etkileri, Doç.Dr.M. Cengiz Yakıcıer, Bilkent Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü

________________________

Yazarlar Hakkında

Pelin Gamsız, 1989 yılında Edirne’de doğdu. 2012 yılında İstanbul Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü’nden mezun oldu. 1,5 yıllık Proje Mühendisliği tecrübesinin ardından, Kurtsan İlaçları’nda 2 yıl boyunca Ürün Yöneticisi olarak görev aldı. Halen 2015 yılında başlamış olduğu Marmara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Farmasötik Biyoteknoloji Bölümü’nde tez çalışmalarını yürütmekle beraber, I.C.C.E.-İstanbul Validasyon ve Eğitim Şirketinde Eğitim Yöneticisi olarak çalışmalarına devam etmektedir.

Dilek Sunar, 1961 yılında Sarıkamış’ta doğdu. 1983 yılında İstanbul Üniversitesi Eczacılık Fakültesinden mezun oldu. Aynı yıl Eczacıbaşı İlaç Fabrikasında “steril üretim şefi” olarak göreve başladı. 1987 yılında yine aynı firmada GMP uzmanlığına atandı ve validasyonlardan da sorumlu olarak çalışmalarını sürdürdü. 1990-97 yılları arasında Eczacıbaşı Lüleburgaz tesislerinin dizayn ve validasyonlarında görev aldı. 1998 yılında I.C.C.E.-İstanbul Validasyon ve Eğitim şirketini kurdu. 2007 yılında TURKAK tarafından HVAC ve LAF validasyonları için ISO 17020 standardından ilk akredite olan bu firmada genel müdür ve teknik müdür olarak validasyon çalışmalarını devam ettirmektedir.