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Volumen 13, número 5
Nov / Dic 2015 . vol. 13 / núm. 5

Nuevos desafíos en el desarrollo de proyectos para la producción de biofármacos

Las tecnologías Single-use continúan incursionando en la ingeniería de instalaciones de producción flexibles para la fabricación de ingredientes activos farmacéuticos para ensayos clínicos.

Por Sartorius México

De nuestros patrocinadores



Dr. Thorsten Peuker
Managing Director | Sartorius Stedim Systems GmbH


Las tecnologías Single-use continúan incursionando en la ingeniería de instalaciones de producción flexibles para la fabricación de ingredientes activos farmacéuticos para ensayos clínicos. Actualmente casi todos los grandes fabricantes de biofarmacéuticos están trabajando en conceptos para permitir el funcionamiento más eficiente y flexible de tales instalaciones de producción. En este artículo vamos a presentar las necesidades especiales basadas en nuestros proyectos en esta área, así como las experiencias que adquirimos hasta el momento en el diseño de tales sistemas.

Nuevos requisitos del sistema de producción biofarmacéutico
Al examinar los requisitos convencionales para la creación de un sistema de producción más de cerca, respecto de las necesidades actuales, se pueden identificar diferencias sustanciales.

Hasta ahora la mayoría de los sistemas fueron dimensionados para un sistema de producción de grandes volúmenes. Es por eso que los sistemas de acero inoxidable fueron proyectados y construidos como norma general. Tales sistemas tienen algunas limitaciones físicas, por ejemplo, temperatura, presión y volumen. No obstante, el grado considerable de construcciones de acero inoxidable duro de estos sistemas resulta en una flexibilidad limitada cuando se trata de cambiar volúmenes, o adaptarlo de otra manera a las necesidades específicas del proceso. Otro aspecto que limita la fexibilidad es que una vez que las especificaciones de la concepción de un sistema reutilizable fueron definidas, y el sistema fue construido, éste puede ser configurado a un costo relativamente elevado que involucra un trabajo intensivo y una demorada revalidación.

Por otro lado, las exigencias del mercado a lo largo de los últimos años han seguido cada vez más la tendencia de menor capacidad de producción, lo que proporciona un alto grado de flexibilidad. En este caso el abordaje seguido se enfoca con mayor fuerza en la funcionalidad y, por lo tanto, ha conducido inevitablemente a sistemas que consisten en ambas tecnologías, de acero inoxidable y single-use, llamados sistemas híbridos. Estos modelos ofrecen una considerablemente mayor variedad de opciones, no solo con respecto a la adaptación de volumen, sino también para el cambio de producto y la modificación del proceso propiamente dicho. Como resultado, estos sistemas combinados responden a los nuevos desafíos impuestos por el mercado. Lecciones de proyectos previos y desafíos actuales.

La implementación de un proyecto con tecnología singleuse (o de un solo uso), requiere un proveedor que haya trabajado previamente con sistemas de acero inoxidable convencionales para modificar ambas estructuras organizacionales y de proyectos de transición. La razón es que los flujos de trabajo de proyecto clásicos pueden ser utilizados o adaptados para proyectos single-use de forma limitada.

A continuación, discutimos las características típicas de implementación de tecnología single-use, en contraposición a un proyecto convencional. Basados en la experiencia en la implementación exitosa de algunos proyectos single-use o híbridos, esta discusión provee información importante para los fabricantes y usuarios. Los términos “perfil exigido”, “FAT” (test de aceptación de fábrica) y “SAT” (test de aceptación local), entendidos en el
sentido clásico, asumen significados diferentes, cuando hablamos de sistemas single-use (SUS) y procesos. Contrariamente a los procesos convencionales, los proyectos SUS involucran equipos de acero inoxidable como estructura de apoyo y para permitir el uso de materiales descartables, y de contacto con las superficies de plástico.

Situación de conflicto – Estandarización vs. Personalización
Aunque tanto el fabricante como el comprador de sistemas y productos se esfuerzan de igual manera por usar tantos productos estandarizados como sea posible, esto es, desafortunadamente, muy difícil de hacer en la realidad. El proceso de mAb, suficientemente descripto de acuerdo con exigencias esenciales, es un ejemplo. A pesar de ser considerado un proceso genérico, siempre requiere pequeñas personalizaciones cuando se trata de realmente definir y aplicar las especificaciones y requisitos del usuario (URS). Esta personalización torna necesario desviarse de los productos estándar y proyectar adaptaciones personalizadas. Para los fabricantes de productos single-use, esto significa que los procesos internos de negocios se están alejando cada vez más de portfolio de productos estandarizados y volviéndose para productos de ingeniería a la orden (ETO) y bajo pedido.

Por supuesto que, para la cualificación de sistemas singleuse o de único uso, tanto el equipamiento SUS y los consumibles de plástico correspondientes deben ser definidosy especificados, y sus funciones básicas evaluadas y verificadas como parte de FAT (test de aceptación de fábrica) y SAT (test de aceptación local). Basado en el diseño flexible de los SUS, estos son construidos recuentemente con ruedas para facilitar la movilidad. Para un cliente, esta flexibilidad de transporte hacia un lugar diferente es absolutamente deseable e indispensable en la elección y secuencia de las etapas particulares del proceso. Para otro, sin embargo, esa flexibilidad puede también implicar un cierto grado de dificultad, en especificar un diseño particular de los productos single-use correspondientes, incluso los set de mangueras a ser conectados.

Por lo tanto es perfectamente concebible que el proyecto de tales componentes de SUS pueda necesitar modificaciones, de acuerdo con el espacio disponible dentro de la fábrica, o por las modificaciones del proceso necesarias durante los ensayos on-site. Aunque tales modificaciones en productos singleuse no impliquen modificaciones en la funcionalidad de la fábrica, éstas deben ser consideradas dentro del concepto de diseño. En casos particulares, tales consideraciones no solo pueden afectar el diseño, sino también, el número y costo de componentes single-use en un momento posterior, en oposición al flujo de trabajo con los sistemas reutilizables convencionales. Aunque el cambio a consumibles single-use es técnicamente más fácil de implementar que aquellas exigidas para los sistemas de acero inoxidable reutilizables, todo el tiempo y trabajo involucrado para documentar y testear estos consumibles modificados no debe ser subestimado.

Desafíos de logística
La tendencia hacia productos single- use representa no sólo desafíos técnicos, sino también desafíos de logística relacionados con la gestión y aseguración de suministros. Esto aplica tanto a los fabricantes como a los usuarios de productos con tecnología single-use. En una fase inicial de desarrollo técnico, como puede ser observado en la actualidad en procesos biotecnológicos, los productos single-use, también están pasando por fases de desarrollo e innovación continua. Como consecuencia de este avance continuo, se generan modificaciones, por ejemplo, principalmente en lo que respecta a:

  • materiales, composición de materiales
  • componentes single-use, sensores,
  • conectores, etc.
  • complejidad relativa a la configuración
  • de productos single- use

Tales cambios recurrentes crean también continuamente nuevos desafíos de naturaleza logística a los que el fabricante debe responder rápida y eficientemente:

  • alterando los procesos de fabricación
  • cambio de flujo de materiales
  • tiempo, esfuerzo y costos de cualificación y recualificación (funcionalidad,
  • vida útil, etc.)
  • transporte, almacenamiento, embalaje

Diseño de la fábrica
Las altas exigencias en la calidad de fármacos también se reflejan en el diseño de los sistemas de producción. Este es un proceso que es conducido primariamente por los requerimientos regulatorios, y que se concentra en la eliminación o limitación del riesgo potencial de contaminación del insumo farmacéutico activo. Como resultado, este esfuerzo incluye operaciones de ingeniería que son diseñadas para ejecutar procesos de producción completamente aislados. Si esto no es posible, los ingenieros deben diseñar instalaciones de producción que puedan minimizar o dominar completamente el riesgo de contaminación. Debido a la variedad de productos en muchos sistemas de producción, el diseño es proyectado para el escenario más crítico. En otras palabras, las salas designadas para las áreas de procesamiento de upstream y downstream son concebidas frecuentemente de acuerdo a los requisitos de área clasificada ISO 7 u 8. Esto pone una gran exigencia sobre la calidad del diseño de una sala limpia y sobre los equipos de ventilación y control de temperatura asociados. Además de la inversión de capital necesaria para instalar este tipo de equipamiento, el costo de operación consume la mayor parte del presupuesto en la construcción de una unidad de manufactura.

El análisis del riesgo realizado para instalaciones de producción convencionales debe ser revalidado considerando la tecnología single-use dado el aumento del uso de estos sistemas los cuales representan ambientes con sistema de procesamiento cerrados. Estos SUS pueden ser combinados y conectados con otros utilizándose varios procesos de conexión para mantener y extender ambientes de procesamiento cerrado. Este modo de operación exige un análisis crítico de los requisitos de sala limpia que se encuentran en vigencia. Unidades de flujo laminar locales utilizadas en un ambiento farmacéutico controlado (CNC) y procesamiento cerrado en un ambiente controlado, pero no cerrado, son abordajes que están en discusión en cuanto al funcionamiento de los sistemas single-use.

Hay una necesidad de estudios científicamente validados que examinen los nuevos abordajes conceptuales para el cumplimiento de los requisitos de sala limpia cuando se utilizan SUS. Es más, otros aspectos importantes a tener en cuenta para la concepción de instalaciones de producción con tecnología single-use, son los conceptos para el flujo de personal y materiales, teniendo en cuenta esta tecnología. Con frecuencia, el almacenamiento y la distribución del producto, como también la purificación cromatográfica, son físicamente separados de la unidad de operación. La transferencia del producto hacia la sala limpia requiere soluciones técnicas para la portación de mangueras, que hasta cierto punto ya están disponibles en el mercado, pero que aún presentan considerable espacio para el desarrollo, sobre todo teniendo en cuenta la multiplicidad de puertos.

Para mayor información:
Sartorius de México S.A.: Tel.: (+52-55) 5562-1102
leadsmex@sartorius.com
www.sartorius.com/es

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