Kāpēc divkāršās lietošanas elastība ir būtisks dizaina elements mūsdienu bioreaktoros
Uz ko neliela mēroga ražošanas bioreaktoriem jābūt orientētiem, lai aizpildītu spraugu starp pētniecību un izstrādi (R&D) un GMP?
Mūsdienu bioreaktori novērš vecmodīgos šķēršļus, izmantojot nevainojamu tehnoloģiju pārnesi no pētniecības uz sākotnējo ražošanu. Tie izmanto modulāro dizainu, kas nodrošina vienādus parametrus un vadības sistēmas gan pētniecības un izstrādes (R&D), gan GMP vidē. Tas garantē vienādus šūnu kultivēšanas apstākļus gan mazām, gan lielām ražošanas partijām. Šī modulārā pieeja saīsina sistēmu validācijai nepieciešamo laiku par 40–60 % salīdzinājumā ar tradicionālajām metodēm un novērš dārgos un laikietilpīgos ciklus, kas kavē IND iesniegšanu.
Priekšrocības:
Elastība: Modulārā konstrukcija ļauj realizēt daudzveidīgus eksperimentālos dizainus ar minimālu aprīkojumu
Atbilstība: Atbilst 21 CFR 11. daļai, nodrošinot elektroniskās parakstīšanas iespēju un auditējamus žurnālus
Mēroga samazināšana: Mazāku sistēmu masas pārnešana un šķidruma plūsmas principi ir tie paši, kas lielākajās sistēmās
Šī sistēma darbojas labāk un ļauj ātrāk virzīt izstrādi.
Vienreizlietojamu bioreaktoru ietekme uz ražošanu un procesu izstrādi
Vienreizlietojamie bioreaktori izmanto vienreizlietojamu plūsmas ceļu un sterilizētus komponentus. Tas paātrina procesus, novēršot tīrīšanas validāciju un ievērojami samazinot krusteniskās piesārņojuma un produkta maiņas risks. Tie izmanto plēves tehnoloģiju, kas nodrošina stabila maisīšanas profilu un skābekļa pārnesi, nodrošinot vairāk nekā 95 % šūnu dzīvotspēju apjomā no 2 līdz 2000 L.
Ieguvumu ietekme uz R&D ietekme uz ražošanu
Saskarsmes risks Gandrīz nulle krusteniskās piesārņojuma risks Nav nepieciešama tīrīšanas validācija
Ātrums 70 % ātrāks partijas ražošanas cikls Uzreizēja produkta maiņa
Izmaksas 85 % zemākas sākotnējās izmaksas Ražotnes iekārtošanas ietaupījumi 740 000 USD (Ponemon institūts)
Šīs sistēmas ir būtiskas paātrinātai bioloģisko preparātu izstrādei agrīnajā posmā elastīgām biotehnoloģiju uzņēmumiem, kas izstrādā vairākus produktus.
Kontrolēta bioreaktoru mērogošana un procesa pārnešana
Kas nepieciešams inženierzinātniskiem mēroga samazināšanas modeļiem, piemēram, ambr250, lai prognozētu pilna izmēra bioreaktoru darbību
Precīzs inženierzinātniskais mazinājuma bioreaktors, piemēram, ambr250, spēj atkārtot lielāku izmēru bioreaktoru šķidruma un masas pārnesei raksturīgos parādības. Strādājot ietvaros, ko nosaka bioprocesu inženierzinātne, inženieriem ir jānosaka optimālie ekspluatācijas apstākļi lieliem bioreaktoriem, atkārtojot kritiskos mēroga paplašināšanas parametrus, piemēram, maisīšanu un masas pārnesi, izmantojot nelielu biomases daudzumu. Apstākļi, piemēram, temperatūra, pH un šķīdušais skābeklis, parasti bioprocesu darbībās nemainās. Izmantojot augstas caurlaides bioprocesu pētījumus, inženieri var pārbaudīt lielu skaitu apstākļu un izveidot prognozējošus modeļus par bioreaktoru veiktspēju lieliem bioreaktoru tilpumiem līdz pat 2000 L vai pat 10 000 L. Šī pieejā, kas balstīta uz pieejamiem bioprocesu pētījumiem, ir vērtīga, lai samazinātu potenciālos riskus, kas saistīti ar bioreaktoru mēroga paplašināšanu, un saīsinātu laiku, kas nepieciešams, lai sasniegtu Labās ražošanas prakses (GMP) bioprodukciju.
Bioreaktoru procesu pārnese no laboratorijas līmeņa uz klīnisko un komerciālo mērogu demonstrējama
Procesa pārnešana no viena mēroga uz citu prasa stingru iteratīvās pētnieciskās inženierijas pieeju, lai pierādītu kritisku kvalitātes raksturlielumu, piemēram, titra, glikozilācijas un neattīrītību, kontroli un vienveidību katrā mērogā. Validācija sākas ar riska novērtējumu par aprīkojuma (piemēram, spargera, maisītāja) un pētnieciskās inženierijas atšķirībām vairākos starpmērogos, lai optimizētu barošanas un perfūzijas kontroli. Tehnoloģiju pārnesei izmanto protokolu, kas nodrošina nosūtītāja un saņēmēja vienošanos par paraugu ņemšanu, pieņemtajām analītiskajām metodēm un noteiktajiem pieņemamības kritērijiem. Kad tehnoloģiju pārnese tiek veikta pakāpeniski, process paliek vienveidīgs, bet mainīgums un regulatīvais slogs tiek minimizēts. Tas noved pie tā, ka terapeitiskie produkti ir vienādi
Stratēģiju integrācijas priekšrocības un izmaksas
Validācijas pūļu samazināšana, sarežģīta tehnoloģiju pārneses veikšana un labāka piesārņotāju kontrole
Bioreaktoru platformas integrācijas stratēģija, kurā uzņēmuma pētniecības un izstrādes (R&D) un mazapjoma partijas GMP ražošanā tiek izmantoti vieni un tie paši bioreaktoru sistēmu risinājumi, minimizē sistēmu validācijas pūles. Vienu un to pašu tīrīšanas protokolu un vadības loģiku nav jāvalidē katram procesa posmam. Arī vienreizlietojamu bioreaktoru sistēmu integrācija, kuras tiek ražotas un iepakotas kā gatavu bioreaktoru komponentu komplekti, palīdz samazināt piesārņojuma risku. Turklāt, jo tīrīšanas cikli tiek novērsti, vietējās tīrīšanas (CIP) validācija nav vajadzīga, kas arī samazina kopējās validācijas pūles. Tas ir īpaši noderīgi sākumpozīcijā esošiem uzņēmumiem un līgumuzņēmumiem, kuriem nepieciešams kā iespējami ātrāk ražot un piegādāt klīniskos produktus, vienlaikus ievērojot regulatīvos prasības.
Īpašniecības izmaksu samazinājums: kapitāla izmaksas, patēriņa preces un apmācību izmaksas, kā arī samazinātais ražošanai nepieciešamais platības apjoms
Bioprodukcijas procesā vienreizlietojamu bioreaktoru sistēmu integrācija uzņēmuma pētniecības un izstrādes (R&D) darbībās un mazapjoma partiju GMP ražošanā regulāri dod pozitīvu novērtējumu. Kapitāla izmaksas samazinās. Nav nerūsējošā tērauda fermentoru, tvaika sterilizācijas sistēmu vai tīrīšanas vietā un sterilizācijas vietā (CIP/SIP) sistēmu. Lai gan īpašuma tiesības piederētāja patēriņa preces ir periodiskas izmaksas, tās kompensē darba spēka, ūdens un enerģijas izmaksas, kā arī validācijas pūli un ražošanas telpu platību. Standartizācija uzlabo apmācību un operacionālo efektivitāti un ļauj elastīgāku organizācijas struktūru un darba komandu veidošanu. Ražotnē, kas ražo vairākus produktus vai bioloģiskos zāļu līdzekļus dažādos apjomos, īpašumtiesību izmaksas ievērojami samazinās, nekompromitējot ražošanas procesa integritāti vai izvirzot procesu ārpus regulatīvās atbilstības prasībām.
Dažkārt uzdoti jautājumi (FAQ)
Kādas ir bioreaktoru sistēmu priekšrocības salīdzinājumā ar to priekšgājējiem R&D un GMP ražošanas posmos?
Jaunās paaudzes bioreaktori ir izstrādāti, lai ļautu nepārtrauktu tehnoloģiju pārnesi, nodrošinātu vienotību darbības parametru jomā un samazinātu validācijai nepieciešamo laiku un pūli.
Kā vienreiz lietojamie bioreaktori uzlabo operāciju efektivitāti?
Vienreiz lietojamās bioreaktoru sistēmas novērš krusteniskās piesārņošanas risku, un iepriekš
J: Kāpēc ir noderīgi bioprocesos izmantot mazāka mēroga modeļus?
A: Mazāka mēroga modeļi tiek izmantoti, lai novērtētu rūpnieciskā mēroga parametrus, vienlaikus ierobežojot izmantoto materiālu daudzumu. Tas galu galā ļauj veikt pareizas novērtējumus un ātrāk pāriet uz GMP ražošanu.
J: Kādā veidā vienota bioreaktoru stratēģija rada mazākas izmaksas?
A: Vienotās bioreaktoru platformas nodrošina zemākas izmaksas vairākās jomās, piemēram, kapitāla iegādā, darbaspēkā, apmācībās, enerģijā, ūdenī un validācijā, vienlaikus nepārtraukti atbilstot prasītajiem regulatīvajiem standartiem.
J: Kā var veiksmīgi pārcelt bioreaktora procesu?
A: Lai sasniegtu veiksmīgus un prognozējamus rezultātus visā procesu klāstā bez papildu regulatīvu apstiprinājumu vajadzības, ir svarīgi veikt stingras salīdzināmības pētījumu un riska novērtējumu un panākt vienošanos ar visiem interesētajiem pušu par konkrētajām analītiskajām metodēm, kas tiks izmantotas.