GMP nel Biotech. Dr.ssa Maria Luisa Nolli Founder & CEO

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1 areta international GMP nel Biotech Dr.ssa Maria Luisa Nolli Founder & CEO

2 TEAM DEFINIZIONI BIOFARMACI Biodrugs «è una sostanza prodotta da organismi viventi o a partire da un loro prodotto. Vengono usati per prevenzione, diagnosi, o trattamento di patologie. Farmaci biologici comprendono tra gli altri anticorpi, interleuchine e vaccini» US National Cancer Institute for Health TERAPIE AVANZATE - Advanced therapy medicinal product «si intendono qualunque dei seguenti prodotti medicinali per uso umano: - Medicinali di Terapia Cellulare Somatica - Medicinali di Terapia Genica - Prodotti di ingegneria tessutale» REGULATION (EC) No 1394/2007 OF THE EUROPEAN PARLIAMENT

3 FARMACI BIOLOGICI - CLASSIFICAZIONE Prodotti dalle cellule Anticorpi Proteine Vaccini Cellule e tessuti come prodotti (terapie avanzate) Terapia cellulare somatica Prodotti di ingegneria tissutale Terapia genica

4 PRODUZIONE D.lgs. 24 Aprile 2006, n 219 DECRETO LEGISLATIVO 24 Aprile 2006, n 219 Art. 60 Linee guida comunitarie 1. Per interpretare i principi e le linee guida delle norme di buona fabbricazione, i produttori e le autorità competenti tengono conto delle linee guida dettagliate di cui all articolo 47, secondo paragrafo, della direttiva 2001/83/CE, pubblicate dalla Commissione nella Guida alle buone prassi di fabbricazione dei medicinali in fase di sperimentazione. EUDRALEX Volume 4 GMP:

5 PRODUZIONE GMP Officina farmaceutica autorizzata da AIFA Qualified Person Sistema di Qualità (in accordo alle cgmp)

6 EUDRALEX VOLUME 4 General Chapters GOOD MANUFACTURING PRACTICES GMP Defined as «That part of Quality Assurance which ensures that products are consistently produced and controlled to the quality standards appropriate to their intended use.» Compliance with these principles and guidelines is mandatory within the European Economic Area Volume 4 EU Guidelines to Good Manufacturing Practice Volume 4 EU Guidelines to Good Manufacturing Practice: Chapter 1: Quality Management Chapter 2: Personnel Chapter 3: Premise and Equipment Chapter 4: Documentation Chapter 5: Production Chapter 6: Quality Control Chapter 7: Contract Manufacture and Analysis Chapter 8: Complaints and Product Recall Chapter 9: Self Inspection

7 EUDRALEX VOLUME 4 Annexes Volume 4 EU Guidelines to Good Manufacturing Practice: Annex 1: Manufacture of Sterile Medicinal Products (revision November 2008) Annex 2: Manufacture of Biological Medicinal Products for Human Use (revision January 2013) Annex 11: Computerised Systems Annex 13: Manufacture of Investigational Medicinal Products (revision February Annex 14: Manufacture of Products derived from Human Blood or Human Plasma Annex 15: Qualification and Validation Annex 16: Certification by a Qualified person and Batch Release (July 2001) Annex 17: Parametric Release (July 2001) Annex 18: Good manufacturing practice for active pharmaceutical ingredients requirements for active substances used as starting materials from October 2005 covered under part II Annex 19: Reference and Retention Samples (December 2005) Annex 20: Quality Risk Management

8 GMP QUALITY SYSTEM I requisiti fondamentali del GMP sono: Tutti i processi di produzione sono definiti in modo chiaro e revisionati sistematicamente Gli step critici del processo di produzione e i cambiamenti significativi del processo sono validati Sono utilizzate attrezzature idonee e qualificate Le istruzioni e le procedure sono scritte sottoforma di istruzioni in un linguaggio chiaro e non ambiguo Viene fornito training continuo al personale e la loro preparazione viene periodicamente testata Durante la distribuzione del prodotto viene ridotto al minimo il rischio di diminuzione della qualità E presente un sistema per richiamare ogni lotto di produzione

9 COMPLEXITY OF A BIODRUG Actual relative size IgG Molecule A Aspirin 7 A

10 THERAPEUTIC MONOCLONAL ANTIBODIES Nome commerciale Company Principio attivo Target Indicazione Rituxan Genentech / Biogen Idec Rituximab CD20 Leucemie Artrite reumatoide Prolia Amgen Denosumab RANKL Osteoporosi Avastin Amgen Bevacizumab VEGF Tumore colon-retto Herceptin Genentech Trastuzumab HER-2 Tumore mammella Humira Abbott Adalimumab TNFalpha Artrite reumatoide

11 THERAPEUTIC REC PROTEINS ON THE MARKET Nome commerciale Company Principio attivo Indicazione Epogen Amgen Eritropoietina Anemia Regranex Ortho-Mcneill PDGF Guarigione ulcere cutanee Filgrastim Ratiopharm G-CSF Neutropenia Rebif Merck-Serono IFN1beta Sclerosi multipla Norditropin Novo Nordisk GH Deficienza di GH

12 MONOCLONAL ANTIBODIES IN CLINICAL PHASE III Nome Company Target Indicazione Tremelimumab Pfizer CTLA-4 Melanoma Dalotuzumab Merck Pierre Fabre IGF1-R Cancro colon-retto Zalutumumab Genmab EGFR Tumori collo-testa Vedolizumab Millennium Takeda α4/β7 integrina Malattia di Crohn Briakinumab Abbott IL12/23 Psoriasi

13 APPROVED PRODUCTS CELLULAR THERAPY Name Company Description Countries approved Indication Chondrocelect Tigenix Autologous chondrocytes EU Cartilage regeneration Provenge Dendreon Autologous dendritic cells USA Prostate cancer Laviv Fibrocell sciences Autologous fibroblasts USA Wrinkles treatment (cosmetic) Hemacord New York Blood Center Autologous hematopoietic cells USA Immunologic reconstitution Prochymal Osiris Allogeneic mesenchymal stem cells Canada New Zealand Graft versus host disease Hearticell-gram Pharmicell Autologous mesenchymal stem cells S. Korea Myocardial infarction Cartistem Medipost Umbilical cordmesenchymal stem cells S. Korea Osteoarthritis Cupistem Anterogen Adipose-derived mesenchymal stem cells S. Korea Chron s disease

14 BIG PHARMA INTEREST IS GROWING Recent deals in cellular therapy applications Year Big Pharma Company/Institution Subject of the deal 2012 Novartis University of Pennsylvania Funding of T-cell adoptive therapy 2011 Pfizer Roslin Cells Evaluation of stem-cell based therapies for licensing 2010 Cephalon (now Teva) Mesoblast Worldwide rights for commercialization of adult stem cell therapies 2009 Pfizer Athersys Licensing of of Multistem therapy 2009 Pfizer University College London Funding of stem cell therapy for Macular Degeneration

15 FROM DISCOVERY TO CLINICAL TRIALS Disease Protein identification Cloning Fermentation purification CYCLE OF SUCCESS Formulation Patient Proof of concept GMP production Pre-clinical Scale-up GMP nel Biotech 23 maggio 2013

16 CHALLENGES IN BIOLOGIC PRODUCTION Product complexity Large and unstable molecules Structure is held together by weak noncovalent forces Subjected to degradation by proteases Easily destroyed/eliminated by the body Mechanism complexity Potency may me difficult to determine

17 BIOFARMACI E MEDICINALI PER TERAPIE AVANZATE Facilities, production and what GMP represents Cell Therapy Expansion to clinical numbers (several billions) Preparation of frozen bags Infusion into patients Biodrug Transfection, selection, screening Large-scale fermentation in bioreactor ( L) Harvest of the product from the supernatant, purification and filling

18 RECOMBINANT PROTEIN AND ANTIBODY PRODUCTION A complete platform for development, to avoid early pitfalls Bioinformatics study on protein properties Choice of suitable strain DNA codon optimization Gene synthesis (outsourced) Cloning in expression vector Trasformation and screening Product up to gram amounts (+ optional lyophilization) Scale-up in disposable bioreactor Set-up of purification strategy Fermentation

19 ADVANCED THERAPIES Regenerative medicine and cell therapy platform: from tissue samples to potent therapeutical applications Biopsy of donor tissue Cutting and enzymatic digestion Seeding in flasks Expansion Freezing of Master Cell Bank Thawing, expansion and preparation of bags for reinfusion

20 QUALITA DEL PRODOTTO ATTRAVERSO IL PROCESSO Well established and documented cell line Medium formulation development, all GMP reagents Choice of bioreactor and production process Screening of candidates Expansion Viral characterization of MCB and WCB Vector design and clone generation Master Cell Bank Production and purification Analysis of End Of Production Cells Analysis of Bulk Harvest Rational vector design Complete documentation of cloning process Fill & Finish of final doses Aseptic process validation (media fill) Validation of viral removal/inactivation during downstream

21 LA QUALITA DEL PRODOTTO E LA QUALITA DEL PROCESSO Un principio guida dell industria biotech è che il processo è il prodotto Quality by design: Incorporare la conoscenza del prodotto e del processo in ogni sua parte per assicurare che tutti I parametri critici di qualità siano sotto controllo.

22 BIOREATTORI SINGLE-USE Un approccio industriale allo scale-up, unendo qualità e flessibilità per supportare lo sviluppo clinico

23 BIOREATTORI SINGLE-USE No cleaning validation Semplice utilizzo No cross contaminazione Scale-up modulare Veloce turnover dei lotti Regulatory-friendly Investimento ridotto Flessibili

24 PRODUZIONE DI BANCHE CELLULE Sistema MCB - WCB Master Cell Bank Working Cell Bank Production

25 CONTROLLO DELLE BANCHE CELLULE Stabilire le procedure che regolano il sistema di banche cellule Definire il tipo di contenitore Descrivere i metodi per la preparazione della banca e per le analisi Descrivere e giustificare i criopreservanti scelti Definire le condizioni di stoccaggio ed il protocollo di stabilità Stabilire procedure per evitare cross-contaminazioni

26 CARATTERIZZAZIONE DELLE BANCHE CELLULE Identità Determinare che le cellule sono quelle che abbiamo dichiarato Purezza Assenza di contaminazioni di altre cellule o agenti avventizi Stabilità Produzione consistente nel tempo Tumorigenicità Fondamentale per prodotti di terapia cellulare

27 ICH Q5A VIRAL SAFETY

28 ICH Q5A Fonti di virus Virus presenti nella Master Cell Bank Virus avventizi che possono essere stati introdotti durante la produzione

29 ICH Q5A Le analisi sono effettuate a diversi stadi della produzione I virus possono crescere molto lentamente Occorre dimostrare che il processo non introduce virus Master Cell Bank Working Cell Bank End of Productio n Cells Unprocesse d Bulk TEST TEST TEST TEST

30 ICH Q5D CELL LINES

31 LO SCALE UP Una profonda conoscenza del processo è fondamentale per lo scale up Le cellule sono sempre le protagoniste

32 SCALE UP IN SISTEMI SINGLE-USE A cost-effective and high-quality manufacturing Cell Bank Small scale culture Inoculum preparation Production with parallel bioreactors, 25 L each Comparison with linear scale-up model

33 PRODUZIONE SU LARGA SCALA A cost-effective and high-quality manufacturing Cell Bank Small scale culture Inoculum preparation Production with parallel bioreactors, 25 L each MODULAR PRODUCTION High and reproducible quality of material and fine control of process Maximum flexibility and cost effectiveness at each stage of drug development SINGLE-USE BAGS No cleaning validation No cross contamination Continuous and effective use of production facility Reduced utilities and personnel

34 DOVE E COME ELIMINARE VIRUS AVVENTIZI TYPICAL PURIFICATION PROCESS INACTIVATION (ph, detergents, temperature) CHROMATOGRAPHY (chromatographic step in or + mode) FILTRATION (nanofiltration)

35 METODI PER LA CARATTERIZZAZIONE DEL PRODOTTO Immunoassays ELISA FACS -Total protein assays SDS-PAGE -Native -reducing/ non-reducing Westernblotting IEF Spectrophotometric analysis Carbohydrate analysis HPLC-analysis Nucleic acid detection N-terminal sequence analysis Peptide mapping Mass spectrometry

36 LA QUALITA E UN MUST La qualità viene assicurata eliminando test e lotti che non rispettano le specifiche previste. Un principio guida dell industria Biotech è che il processo è il prodotto Il concetto del «Quality by design»: Questo schema comprende le conoscenze del prodotto e del processo in modo da assicurare che tutti i parametri critici della qualità vengano adeguatamente controllati.

37 Convalida del trasporto MATERIALI IN INGRESSO Controllo della contaminazione Controllo di Qualità Registrazione della temperatura Test del micoplasma Certificato di assenza virale Procedura di quarantena Check dei documenti Certificati di analisi Validazione di materiali critici (ex. Medium, FBS)

38 TECH TRANSFER E FATTIBILITA Scelta del Bioreattore Process development Set-up di metodi analitici Aderenza/sospensione Statica / dinamica Oxygen requirements Shear strees tolerance Serum-free medium Batch mode Feeding schedule Downstream process Specifiche prodotto Convalida dei metodi Sensibilità / Precisione

39 PROCESS VALIDATION Batch Production Record Produzione di 3 lotti Drug Master File Lista materiali Analisi del rischio Descrizione operazioni BPR Lista deviazioni/commenti Analisi di QC Descrizione del processo Specifiche prodotto Specifiche materiale Controlli di qualità

40 PRODUZIONE E FILLING. Preparazione Produzione Monitoraggio. Checklist del BPR Check della GMP facility Training operatori Espansione cellulare Harvest Purificazione Filling and Finish Ambientale Conta Particellare Microbiologico Media Fill

41 BATCH RELEASE. Quality Control Quality Assurance Qualified Person Superamento dei tests Specifiche nei range Risultati Media fill Revisione BPR Check test di QC Tutti gli step convalidati Check dei documenti Certificato di analisi Rilascio del lotto

42 SPEDIZIONE DEL PRODOTTO. Scelta del corriere Convalida del trasporto Certificazioni Controllo Temperatura Refill ghiaccio secco Simulazioni multiple QC del prodotto spedito Valutazione dei dati registrati (data logger)

43 COME IL PROCESSO PUO DETERMINARE LA QUALITA Establishment of Master cell bank Sequence of cdna Type of vector/plasmid Accessory DNA elements Type of host cell Technique of transfection Propagation of host cell clone Establishment of Working cell bank Maintenance of production cultures Composition of culture medium Type of culture vials/bottles Type of fermenter/bioreactor (volume) Extraction and purification Type of purification media Number of purification steps Viral reduction Analysis of product Formulation IMPACT ON PRODUCT PROPERTIES

44 CONTACTS aretainternational Via Roberto Lepetit, 34 l Gerenzano (VA), Italy l tel fax l