CONTROL DE CALIDAD DE PRODUCTOS BIOLÓGICOS Y

BIOTECNOLÓGICOS

Definiciones• Medicamentos de Origen Biológico: Son productos obtenidos a partir de

organismos vivos o de sus tejidos, como virus, sueros, toxinas, antitoxinas, sangre, componentes derivados de la sangre, productos alergénicos, hormonas, factores estimulantes de colonias, citoquinas, anticuerpos, entre otros. Las fuentes y métodos de producción comprenden pero no se limitan al cultivo de células, cultivos de microorganismos, extracción a partir de tejidos o fluidos biológicos, técnicas de ADN recombinante, transgénesis, técnicas de hibridoma, propagación de microorganismos de embriones o animales, entre otros.

• Medicamentos de Origen biotecnológico: son productos cuyo ingrediente farmacéutico activo se ha obtenido mediante el empleo de microorganismos o células vivas por la tecnología del ADN recombinante y/o técnicas de hibridoma, entre otros.

Ministerio de salud y Protección Social (Modificación parcial Decreto 677 de 1995, Versión 24-01-2012)

Definiciones continuación… I

• Vacunas: Preparaciones que contienen sustancias antigénicas capaces de inducir en humanos una inmunidad activa y específica contra un agente infeccioso, sus toxinas o los antígenos elaborados por éste.

• Toxinas/Toxoide: Agentes utilizados para diagnosticar el estado de inmunidad o en terapéutica como inmunomodulador.

• Producto Alergénico: Todo producto destinado a identificar o provocar una modificación específica adquirida de una respuesta inmunológica a un agente alergizante.

Ministerio de salud y Protección Social (Modificación parcial Decreto 677 de 1995, Versión 24-01-2012)

Definiciones continuación… II

• Vacuna : Preparaciones que contienen antígenos como ingrediente farmacéutico activo, capaces de inducir una inmunidad activa y específica, con potencial protector frente al agente infeccioso (ó sus toxinas y/o toxoides) del cual provienen dichos antígenos. Estas preparaciones incluyen, las vacunas basadas en microorganismos atenuados, fracciones de microorganismos atenuados ó productos de microorganismos generados mediante procesos biotecnológicos.

• Toxinas/Toxoide: SE SUGIERE ELIMINAR ESTE PUNTO del decreto 677 de 1995 .

• Producto Alergénico: Producto basado en alergénos, destinado a identificar la reactogenicidad que frente a este ó estos, puede exhibir un individuo con respuesta de hipersensibilidad inmediata (alergia).

Facultad de Ciencias, Departamento de Farmacia, Grupo de investigación en inmunotoxicología. Observaciones y sugerencias a la segunda versión fase dos de discusión decreto biotecnológicos. Mayo 30 de 2012.

Definiciones continuación… III• Producto biológico: cualquier derivado de la materia viva como virus, suero, toxina o antitoxina.• Virus: cualquier agente infeccioso que pasa a través de los filtros de porcelana que varían entre

0,2 µ y 0,01 µ• Suero: producto obtenido de la sangre humana o animal al eliminar de ésta los componentes del

coágulo y las células sanguíneas.• Toxina: sustancia soluble, venenosa, que administrada al hombre o a los animales, en dosis no

mortal, tiene la propiedad de producir otra sustancia soluble que neutraliza específicamente la sustancia venenosa.

• Antitoxina: sustancia producida como respuesta a la administración de toxinas, con las cuales reacciona específicamente, neutralizándolas.

• Vacuna: Todo agente capaz de producir inmunidad activa, contra una enfermedad determinada.• Antígenos: sustancia proteica que introducida en el organismo animal provoca la formación de

anticuerpos.• Toxoides: toxina cuya toxicidad ha sido destruida, pero que conserva todavía el poder antigénico.NTC 997 Según la OMS, los siguientes medicamentos son productos biológicos:

Vacunas Alergenos Antígenos Hormonas Citocinas Enzimas

Derivados de sangre y plasma humano Sueros inmunes Inmunoglobulinas Anticuerpos Productos de fermentación Reactivos empleados para diagnóstico in vitro

• PRODUCTO BIOLÓGICO—Todo virus, suero terapéutico, toxina, antitoxina o producto análogo aplicable a la prevención, tratamiento o cura de enfermedades o lesiones en seres humanos. (El término producto análogo indica que incluye esencialmente productos obtenidos por biotecnología y procedimientos que incluyen la terapia génica, los productos transgénicos y la terapia celular somática). USP

Clasificación productos biológicos,

según su uso Productos Biológicos

Inmunización Activa

Vacunas y Bacterias

Antígenos

Toxoides

Inmunización Pasiva

Antitoxinas

Antiponzoñas

Sueros

Agentes de Diagnostico

Toxinas

Tuberculinas

Antígenos diversos

Productos Varios

Ponzoñas

PirógenosAlérgenos

Proteínas; Extractos

AlergenicosNTC 997

Productos biológicos (USP)

• Deben contar con una licencia según la Ley y cumplir con el Reglamento sobre Alimentos y Medicamentos.Disposiciones generales: Pruebas de potencia. Pruebas de seguridad general. Pruebas de esterilidad. Pruebas de pureza. Pruebas de agua (humedad

residual). Pruebas de pirógenos. Pruebas de identidad. Pruebas de materiales

constituyentes.

Se deben cubrir aspectos de: Identidad Calidad Pureza Potencia Envasado Almacenamiento

Etiquetado

Etiquetado# de lote

Nombre, dirección y # de

licencia de fabricante

Nombre

Fecha de caducidad

Dosis individual recomendada (para envases

multidosis)

ADICIÓN: Conservante utilizado y la cantidad. # de envases ( si hay mas de uno) Cantidad de producto contenida en el envase. Temperatura de almacenamiento recomendada. Una leyenda.

CONTROL DE CALIDAD PRODUCTOS BIOLÓGICOS

Medicamento obtenido a partir de

MicroorganismosSangre u otros Tejidos

virus

suero terapéutico

toxinaAntitoxina

producto análogo

Agentes Inmunizantes activos (Vacunas)

Extractos alergénicos

Modificadores de la respuesta biológica (citocinas)

Sangres y derivados de la sangre

Terapias celulares

Productos diagnósticos• Anticuerpos y antígenos in vitro• Antígenos de prueba cutáneos diagnósticos in vivo

Enzimas y venenos

Agentes inmunizantes pasivos (productos con anticuerpos)

Lotes aprobados: si cumplen con los requisitos de Control Específicos para dicho producto según está establecido.

Licencias:

• Aprobación de serie de pasos de producción •Pruebas durante el proceso, •Especificaciones sobre el producto final.

CONTROL DE CALIDAD <1041>

Identidad: •Pruebas que aseguren que el material contenido en el envase se corresponde con lo indicado en la etiqueta del mismo.

Potencia: •Pruebas específicas para cada producto que indiquen si éste, al ser administrado a un individuo, estimulará una respuesta inmune adecuada.

Pureza •Pruebas que permiten detectar la ausencia de productos extraños en la preparación (sean o no peligrosos para el individuo o dañinos para el producto).

Esterilidad <71> • Pruebas que demuestren la ausencia de organismos vivos en la preparación.

Endotoxinas Bacterianas <85> • Las endotoxinas son un subconjunto de pirógenos que vienen de bacterias gram negativas, son tóxicas

Seguridad General <88>: •esta diseñada para detectar cualquier reactividad biológica imprevista e inaceptable en un artículo.

Pirógenos <151>•esta diseñada para limitar a un nivel aceptable el riesgo de reacción febril en pacientes a los que se inyecta un determinado producto. La prueba mide el aumento de la temperatura corporal en conejos a los que se inyecta una solución de prueba por vía intravenosa.

Agua (Humedad Residual) <921>:

•Permite cuantificar la cantidad de agua presente , en forma de hidratos o agua en forma adsorbida.

Todo material y compuesto usado debe cumplir con las normas Farmacopéicas.

Productos Biológicos

Auxiliares y diversos materiales, para su producción

Conservantes Diluyentes Adyuvantes Medios de Cultivo

EJEMPLOS (USP)

INMUNOGLOBULINA ANTIRRÁBICA

• Obtenida de suero o plasma sanguíneo

• Potencia: ensayo de neutralización en cultivos de tejido o en ratones

VACUNA DE VIRUS VIVO CONTRA RUBEOLA Y PAROTIDITIS

VACUNA CONTRA LA FIEBRE AMARILLA

•Preparación en cultivo del virusen embriones vivos en huevosde gallina•Suspensión•Secado

Potencia: •DL 50 en ratones•Unidades Formadoras de placas

¿DIFERENCIAS?Producto Biológico Producto Biotecnológico

Medicamento Medicamento

Virus, Suero Terapéutico, Toxina, Antitoxina o Producto

Análogo

Proteínas Recombinantes, Anticuerpos Monoclonales, Vectores para el transporte de material genético, Fragmentos de Anticuerpo,

Ácidos Nucléicos, Oligonucleótidos Antisentido, Vacunas, etc

Obtenido a partir de Microorganismos, Sangre u

otros Tejidos Obtenidos a partir de técnicas de biotecnología

Tejidos aplicable a la prevención, tratamiento o cura

de enfermedades o lesiones del hombre.

Comparten la característica de ser productos medicinales

PRODUCTOS TERAPIA GÉNICA Y CELULAR

Terapia

celular: ingredientes activos células vivas de mamíferos

Halogenicos

Autologos

Xenogenicos

génica: incluye fragmentos de acido nucleídos (ADN)

Vectores virales

Ácidos nucleícos en formulación

simple

Ácidos nucleídos formulados liposomas.

Materias

Primas

Identificación

AptitudCaracterización

CONTROL DE CALIDAD MATERIAS PRIMAS

CONTROL DE CALIDAD MATERIAS PRIMAS

Identificación.• Toxicidad• Disponibilidad• Uniformidad • Uniformidad • Rastreabilidad

Aptitud: : su fin es estimar riesgo para la seguridad , potencia y pureza.• Biocompatibilidad con materiales

poliméricos.• Toxicidad

Caracterización: • Identidad • Pureza• Funcionalidad• Ausencia de contaminante adventicios.

CONTROL DE CALIDAD EN PROCESO.

Metodologías analíticas

Pruebas de identidad

Pruebas de seguridad

Pruebas de pureza

CONTROL DE CALIDAD PRODUCTO TERMINADO.

Celular

Citometria de flujo.

Isoenzimas

Morfología y tiempo de duplicación.

PRUEBAS DE IDENTIDAD.

• Prevenir el uso inadvertido de células las, tejidos o agentes de terapia génica contaminados y con riesgo de transmitir enfermedades infecciosas.

• Evitar el uso de productos mal manejados o procesados y en consecuencia contaminados.

• Garantizar la seguridad cuando se adaptan terapias celulares y génicas par un uso diferente del de sus funciones o contextos normales.

PRUEBAS DE SEGURIDAD.

•VIH tipo 1, VIH tipo 2, hepatitis B, hepatitis C y sífilis

Pruebas especificas:

•detección sistémica, indicación de alto riesgo de infección

antecedentes médicos

•PCR y el análisis de hibridación del ADN o ARN por dot blot

PRUEBAS DE PUREZA.Citometria de flujo

Hibridación de ADN dot blod

ELISA cuantitativo

Terapia celular

Electroforesis PAGE no desnaturalizante. Seguido de westerm blotHPLC analítica

Secuenciación de péptidos

Espectroscopia de masas.

Terapia viral.

PRODUCTOS BIOTECNOLÓGICOS: ADN RECOMBINANTE

Análisis General

DESCRIPCIÓN

- Color - Cristalinidad

- pH

IDENTIFICACIÓN

- Espectrofotometría

- Cromatografía- Electroforesis

- Espectrometría de masas- RMN

VALORACIÓN

- Titulaciones- Cromatografía- Electroforesis

- Espectrometría de masas- RMN

- Rotación óptica

IMPUREZAS- Metales pesados

- Titulación- Electroforesis

- Perdida por secado- Espectrometría de

masas- RMN

- Determinación de agua

Fisicoquímicos •RMN, cromatografía, electroforesis, Masas, distribución de partículas, pH, índice de refracción, espectrofotometría

Caracterización •Cromatografía, electroforesis, masas, RMN, Valoraciones de contenido proteico, secuenciación de proteínas

Funcionalidad •Reactividad biológica in vivo, in vitro. Análisis biológico, Adecuación biológica de Proteínas

Seguridad •Test limite microbiano, Pruebas de esterilidad, Prueba de endotoxinas, Prueba de pirógenos, Seguridad viral.

Ensayos

Análisis de construcción expresable

DEFINICIONES– Construcción ExpresableVector de expresión que contiene la secuencia

codificadora de la proteína recombinante y los elementos necesarios para su expresión

– Banco de Células Madre BCMEs una alícuota de una combinación única de células

que se ha preparado por lo general a partir de un clon celular seleccionado en condiciones definidas, dispensada en múltiples recipientes y almacenada en condiciones definidas

– Banco de Células de Trabajo BCTAlícuotas de una suspensión homogénea de células

obtenidas del cultivo del material del BCM en condiciones de cultivo definidas

en células usadas para la producción de productosproteicos obtenidos con ADN recombinante

Evaluación general de calidadAnálisis de ácidos

nucleícos

Evaluación de la proteína

final purificada

Análisis de segmentos

de la construcción expresable

Análisis de segmentos Asegura calidad y uniformidad del producto final Evalúa la secuencia codificadora de un gen recombinante

IMPORTANTE

• Incorporación de la secuencia codificadora correcta • La secuencia se mantiene sin cambios desde el comienzo del

cultivo hasta el final de la producción

Técnicas empleadas

•Asegura que la proteína expresada tendrá la secuencia de aa correcta•Estado físico de la construcción expresable

Análisis de ácidos nucleícos

•Evalúa secuencia de aa y características estructurales

Análisis de la proteína recombinante

purificada.

•Análisis del producto de la transcripción•Determina que copia integrada de la construcción expresable es activa

Análisis de ARNm.

Caracterización del sistema de expresión

Id y fuente de la célula originaria

Método empleado para la preparación de ADN

Detallar secuencia completa del plásmido

Pasos empleados para ensamblar la construcción expresable

Cuantas proteínas expresables son codificadas por el plásmido

Determinar secuencia nucleotidica de la región codificadora del gen de interés y de las regiones adyacentes

La seguridad de estos productos respecto a la contaminación viral se garantiza mediante:

• Aplicación de un programa de pruebas de detección viral

• Evaluación de procesos de eliminación e inactivación viral efectuados durante la fabricación

Evaluación de seguridad viralen productos biotecnológicos obtenidos de líneas celulares de origen humano o animal

Enfoques en el potencial de contaminación viral

1. •Determinación de ausencia de virus indeseables, infecciosos y/o patógenos para los seres humanos, en líneas celulares y otras materias primas

2. •Evaluación de la capacidad de los procesos de producción para eliminar los virus infecciosos

3. •Realización de pruebas de producto en fases apropiadas de la producción para verificar la ausencia de virus infecciosos contaminantes

Limitaciones

Capacidad de detectar concentraciones virales bajas

• Depende por razones estadísticas del tamaño de la muestra

Aplicar un solo enfoque no establecer la seguridad de un producto

• Demostrar la capacidad de eliminar o inactivar los virus

La certeza de ausencia de virus no se establece únicamente con pruebas directas

Alcance• Depende de

Caracterización del banco

de células

Naturaleza de virus

detectados

Componentes del medio de

cultivo

Métodos de cultivo

Diseño de instalaciones

Equipos

Capacidad del proceso para eliminar virus

Tipo de producto

Uso clínico del producto

Fuentes de potenciales de contaminación viral

Fuente original de las líneas celulares

• Derivación de líneas celulares de animales infectados

• Empleo de virus para establecer la línea celular• Empleo de reactivos biológicos contaminados• Contaminación durante la manipulación de las

células

Introducción accidental de virus durante los

procesos de producción

• Empleo de reactivos biológicos contaminados• Empleo de virus para inducir la expresión de

genes específicos que codifican la proteína deseada

• Reactivo contaminado• Excipiente contaminado durante la formulación• Contaminación durante la manipulación de las

células y del medio

Pruebas para la detección del virus

Sugeridas para BCM, BCT y células en el limite de edad celular in vitro empleadas para producción

Procedimientos de Depuración Viral

Objetivo • Evaluar el paso o los pasos

del proceso que pueden considerarse eficaces para la inactivación o eliminación de los virus

• Hacer el cálculo cuantitativo del nivel general de reducción viral obtenido por el proceso

Procedimiento

Introducción deliberada de cantidades significativas de un virus al material crudo

y/o diferentes fracciones obtenidas durante los diversos pasos del proceso

Comprobar la eliminación o inactivación durante los pasos posteriores

Infectividad viral

Inactividad

Eliminación

Selección de Virus

Virus relevantes

•son virus id o de la misma especie que los virus conocidos que contaminan las células sustrato o en el proceso

Virus modelo específicos

•Virus relacionado estrechamente con el virus conocido o presunto (mismo genero o familia), con propiedades FQ similares a las del virus observado

Virus modelo no específicos

•Cualquier virus que demuestre la capacidad del proceso de fabricación para eliminar y/o inactivar los virus en general (robustez del proceso de depuración)

GRACIAS !

Bibliografía

• USP 30, Farmacopea de Estados Unidos de América, 2007, Volumen 1.

• NTC997 1975 Productos biológicos, definición y clasificación.

• Facultad de Ciencias, Departamento de Farmacia, Grupo de investigación en inmunotoxicología. Observaciones y sugerencias a la segunda versión fase dos de discusión decreto biotecnológicos. Mayo 30 de 2012.

• Modificación parcial Decreto 677 de 1995, Versión 24-01-2012