Sicurezza virale. Maria Wirz e Francesca Luciani. Centro Nazionale per la Ricerca e la Valutazione dei Prodotti Immunobiologici

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1 Centro Nazionale per la Ricerca e la Valutazione dei Prodotti Immunobiologici Sicurezza virale Maria Wirz e Francesca Luciani Reparto Prodotti Biologici QUALITÀ E SICUREZZA DEI FARMACI BIOLOGICI E DEI FARMACI PRODOTTI CON BIOTECNOLOGIE (BIOTECNOLOGICI) Roma, 17 maggio 2011

2 Overview Sicurezza virale dei prodotti biologici/biotecnologici Aspetti generali Emoderivati Prodotti biotecnologici Investigational Medicinal Products (IMP)

3 Perchè? La trasmissione di agenti virali può avere serie conseguenze, potenzialmente fatali Una particella infettiva può essere sufficiente Difficoltà di rilevamento Difficoltà di eliminazione Somministrazione per vie diverse da quelle naturali Pazienti immunocompromessi particolarmente a rischio

4 Virus trasmessi attraverso prodotti biologici/biotecnologici HIV (emoderivati) Epatite A, B, C (emoderivati) Epatite B (vaccino febbre gialla) Avian leukosis virus (vaccino febbre gialla) Poliovirus (vaccino antipolio) SV40 (vaccino antipolio) CJD (ormone della crescita)

5 Prodotti / contaminazione Emoderivati Ormoni mab Biotech Vaccini Sieri iperimmuni Terapia genica Terapia cellulare umana umana, bovina, suina murina, umana murina, insetti, vegetale miceti, batterica primati, aviaria, batterica umana, equina, coniglio, ovina batterica, umana umana, suina, ecc.

6 Linee-Guida Forniscono la base scientifica per un approccio armonizzato alla interpretazione dei requisiti di qualità e sicurezza definiti dalla normativa europea Assicurano che i dossier per la Marketing authorisation siano preparati in maniera corretta Sono strumenti complementari alle monografie e ai capitoli generali della Farmacopea Europea

7 Reparto Prodotti Biologici, CRIVIB

8 Tre approcci principali per la prevenzione della contaminazione virale degli emoderivati Selezione e screening dei donatori Controllo del plasma pool di partenza Convalida del processo produttivo per l inattivazione e rimozione di agenti infettivi Processo produttivo

9 Controlli sul plasma di origine Donazioni Anticorpi anti-hiv 1/2 Anticorpi anti-hcv HBsAg HCV RNA HIV RNA Plasma pool HBsAg Anticorpi anti-hiv 1/2 HCV RNA B19 DNA HAV RNA Metodiche di adeguata sensibilità e specificità, opportunamente convalidate

10 CTD: Appendici 3.2.A 3.2.A A A R APPENDICES Facilities and Equipment Adventitious Agents Safety Evaluation Novel excipients REGIONAL INFORMATION

11 Adventitious Agents Safety Evaluation Non viral adventitious agents TSE, batteri, micoplasma, miceti Viral adventitious agents Controllo del materiale di origine biologica Studi di convalida delle fasi del processo produttivo rilevanti per l inattivazione/rimozione virale

12 Inattivazione/rimozione virale Rimozione Frazionamento alcolico Processi cromatografici Cromatografia d affinità Cromatografia a scambio ionico Nanofiltrazione Inattivazione Trattamento al calore Pastorizzazione Riscaldamento prodotto liofilizzato Trattamento con solventi/detergenti Trattamento a ph acido Per gli emoderivati è richiesta la presenza di due step di inattivazione virale, di cui almeno uno efficace contro i virus privi di envelope lipidico

13 Requisiti dei metodi di inattivazione virale Inattivare efficacemente i virus Salvaguardare l attività biologica del prodotto Lasciarne inalterate le caratteristiche chimicofisiche Non aumentare l immunogenicità della molecola

14 Obiettivi Convalida dei processi di inattivazione/rimozione (2) Fornire evidenza che il procedimento inattivi o rimuova efficacemente contaminanti virali eventualmente presenti Metodi Aggiunta deliberata (spiking) di virus a concentrazione nota invarie fasi di produzione

15 Scaling down Spiking Interferenza e citotossicità Robustezza Selezione dei virus Convalida dei processi di inattivazione/rimozione (2) Virus noti come contaminanti e virus modello Ampio range di caratteri biofisici e strutturali Resistenza ad agenti fisici e/o chimici Crescita ad alto titolo Saggi di rilevamento efficaci ed attendibili Valutazione riduzione titolo virale e cinetica Valutazione statistica dei risultati Calcolo del fattore totale di riduzione

16 Scelta dei virus Emoderivati HIV-1 modello per HCV (es. Sindbis, Yellow fever, BVDV) modello per virus con envelope a DNA (es. PRV) modello per piccoli virus a RNA come HAV e B19 (es. EMC, REO, PPV, CPV). Prodotti biotecnologici In genere, il processo dovrebbe essere valutato per la sua capacità di rimuovere almeno 3 tipi di virus Retrovirus murini (es. X-MuLV) se utilizzate CHO Modello per Herpesvirus (es. HSV-1 o PRV) se utilizzate cellule umane immortalizzate con EBV Altri virus modello, es. SV40, parainfluenza, Sindbis

17 Interpretazione dei dati Molti fattori contribuiscono all efficacia di una fase di inattivazione/rimozione virale Scelta del virus Disegno dello studio Fattore di riduzione ottenuto: generalmente si considerano efficaci almeno 4 log 10 Cinetica di inattivazione

18 Step Rimozione Frazione I Rimozione Frazione III Fattore di riduzione (log) HIV-1 BVDV PRV Reo EMCV PPV n.d. n.d. n.d S/D n.d. n.d. n.d. ph acido > >5.30 n.d ~0 Totale Totale

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20 Attenzione ad agenti emergenti/riemergenti I prioni sono un buon esempio di rischio difficilmente valutabile La percezione del rischio è alta Le azioni a livello europeo sono state complesse Numerosi workshop e Position Papers Convalida dei processi produttivi per rimozione prioni WNV e H1N1 Risk assessment e valutazione convalide di processo Adeguatezza dei processi di produzione

21 I prodotti biotecnologici Sono prodotti ottenuti mediante la tecnologia del DNA ricombinante In questo gruppo rientrano anticorpi monoclonali, peptidi bioattivi, insuline, interferoni, fattori della coagulazione ricombinanti Vengono prodotti utilizzando sistemi cellulari eucariotici o procariotici Il processo di produzione sfrutta il sistema delle banche cellulari (MCB, WCB)

22 Produzione di un biotecnologico

23 Quattro fasi principali per la prevenzione della contaminazione virale dei prodotti biotecnologici Selezione delle Materie prime (inclusi gli ingredienti dei terreni) Definizione del sistema di banche cellulari (cellule qualificate, terreni appropriati) Caratterizzazione e testing delle banche cellulari e del bulk harvest Convalida del processo produttivo per l inattivazione e rimozione di agenti infettivi Processo produttivo

24 CTD: Appendici 3.2.A 3.2.A A A R APPENDICES Facilities and Equipment Adventitious Agents Safety Evaluation Novel excipients REGIONAL INFORMATION

25 CPMP/ICH/295/95 (ICH Q5A) Note for guidance on quality of biotechnological products: viral safety evaluation of biotechnology products derived from cell lines of human or animal origin

26 ICH Q5A: Scopo Testing e valutazione della sicurezza virale dei prodotti biotecnologici derivati da linee cellulari di origine umana o animale. Indicazioni sui dati che devono essere inclusi nel dossier di registrazione Non si applica ad agenti infettivi non di natura virale (i.e. BSE, scrapie) Copre tutti i prodotti derivati da colture cellulari a partire da banche cellulari caratterizzate (colture in vitro, ibridomi in vivo) Non copre vaccini inattivati o attenuati e vettori vivi ingegnerizzati

27 Definizioni MCB: Master Cell Bank, banca cellulare madre, costituita da un unico clone cellulare recante il gene della proteina da produrre. Conservata in aliquote congelate. WCB: Working Cell Bank, originata dalla MCB per scongelamento di un aliquota e utilizzata per la produzione vera e propria Unprocessed bulk: prodotto di coltura (raccolta singola o multipla) contenente la proteina terapeutica da purificare per la produzione del prodotto finito

28 Cell line qualification: testing for viruses Tests for Retrovirus e altri virus endogeni MCB WCB Cells at the limit of in vitro age Infettività Microscopia Elettronica Trascrittasi Inversa Altri test virus-specifici Test for virus non endogeni o avventizi As appropriate - As appropriate Saggi in vitro + -* + Saggi in vivo + -* + Test per la produzione di anticorpi Altri test virus specifici *su WCB o cells at the limit ICH Q5A Table 1

29 Unprocessed Bulk Elevata probabilità di rilevamento di virus avventizi intervenuti durante la produzione Dati relativi al testing per la presenza di virus devono essere prodotti su almeno tre lotti di unprocessed bulk. Tali dati devono essere inclusi nel dossier di registrazione. Le modalità di test periodico dell unprocessed bulk devono essere definiti tenendo in considerazione le caratteristiche specifiche del processo (case by case basis)

30 Test e scopo Retroviruses Transmission Electron Microscopy XC-plaque assay/s+l- focus forming assay Co-cultivation Reverse Trancriptase (RT) activity Adventitious viruses In vitro At least on 3 cell lines (e.g. MRC-5, Vero, CHO- K, etc..) Specific viruses In vivo MVM Bovine Viruses Porcine Viruses MAP, HAP, RAP Embryonated eggs Adult and suckling mice Guinea pigs

31 EMEA/CHMP/BWP/398498/05 Guideline on virus safety evaluation of biotechnological investigational medicinal products (IMPs) In vigore dal 1 Febbraio 2009

32 La sicurezza di un prodotto medicinale per uso umano deve essere garantita indipendentemente dallo stadio di sviluppo. Opportunità di ridurre i test e gli studi di riduzione virale, se necessario, solo se sono disponibili dati adeguati a dimostrare l efficacia del processo produttivo per l inattivazione/rimozione virale. Questi principi possono essere applicati a tutti gli stadi dello sviluppo clinico. Nel caso della registrazione devono essere seguite le indicazioni della ICH Q5A. Questa nuova linea guida, entrata in vigore il 1 Febbraio 2009, è considerata molto utile al fine di ridurre i tempi di avviamento delle varie fasi di sperimentazione, e per l armonizzazione delle procedure di valutazione sul territorio europeo.

33 SCOPO Si applica a tutti i prodotti biotecnologici derivati in vitro da banche cellulari caratterizzate come descritto dalla ICH Q5A e destinati alla sperimentazione clinica (IMPs); Non copre vaccini inattivati o attenuati e vettori vivi ingegnerizzati; Tiene conto del fatto che molti IMPs derivano da linee cellulari molto ben caratterizzate (CHO, NS0, Sp2/0), ma anche antre linee cellulari vengono utilizzate; E valida per tutte le fasi della sperimentazione clinica (da fase I a fase III).

34 Programma di testing - IMPs (1) I test per la presenza di contaminanti virali nella Master Cell Bank devono essere condotti come descritto nella linea guida ICH Q5A prima di iniziare una sperimentazione di Fase I. Le cellule di produzione possono derivare direttamente dalla MCB o dalla WCB, se già sviluppata. La prima WCB, se sviluppata, deve essere testata conformemente alla ICH Q5A. Particolare attenzione deve essere posta nei materiali di partenza o reagenti di origine biologica, umana o animale, utilizzati nel corso della produzione (valutazione del rischio, certificati attestanti la sicurezza virale).

35 Programma di testing - IMPs (2) Indipendentemente dallo stadio di sviluppo, ogni lotto di unprocessed bulk che verrà utilizzato nella produzione di materiale destinato alla sperimentazione clinica deve essere testato secondo la stessa linea guida. Se l unprocessed bulk viene testato secondo la ICH Q5A, non è obbligatorio il testing delle cellule al limite dell età in vitro. La documentazione dovrebbe includere rapporti di testing dettagliati e il descrittivo dei metodi utilizzati.

36 In vitro testing Tests for infectious retroviruses In vivo testing CHO Yes, all bulks* No No NS0 and Sp2/0 Yes, all bulks* Yes, once for given scale All other cell lines Yes, all bulks* Yes, once for given scale No Yes, once for given scale 1.Ove possibile, testare materiale che include frammenti cellulari per il rilevamento di virus associati alle cellule. Un diverso approccio deve essere giustificato. * La quantificazione delle particelle retrovirali (RVLPs) deve essere effettuata solo sui primi tre bulks prodotti ad ogni stadio di sviluppo, se disponibili. Se la linea cellulare è permissiva per MVM, includere un test in grado di identificare questo virus.

37 IMP convalida virale Segue le indicazioni della ICH Q5A E necessaria anche qualora la linea cellulare sia ben caratterizzata e non siano utilizzate materie prime di origine umana o animale Deve essere effettuata prima della sperimentazione clinica di Fase I Lo studio deve includere un virus con envelope e uno senza, preferibilmente un parvovirus Devono essere valutati due step dal diverso meccanismo di azione (ortogonali) Non è richiesta la robustezza, ma se possibile analizzare le worst case conditions, altrimenti mimare il più fedelmente il processo La riproducibilità di uno step efficace deve essere dimostrata mediante due prove indipendenti

38 Formato Documentazione IMPD 2.1.A.2 Adventitious Agents Safety Evaluation: TSE and virus safety Tutti i dati presentati devono essere raccolti in questa sezione, in modo autonomo e comprensibile, riducendo al minimo I riferimenti ad altre sezioni del l IMPD I report completi, inclusi i dati grezzi relativi al testing delle linee cellulari e degli studi di convalida virale devono essere disponibili su richiesta. Durante la valutazione potrebbe essere necessario richiedere i report completi per chiarire tutti gli aspetti di sicurezza virale. Deve essere posta attenzione particolare ai materiali di partenza di origine biologica, per i quali deve essere fornita una documentazione dettagliata e completa (sicurezza virale e TSE).

39 Conclusioni Garantire la sicurezza virale dei prodotti biologici/biotecnologici è un processo complesso ed un punto cardine per la protezione dei pazienti Necessari accurati controlli sui materiali di partenza e la continua valutazione dei processi produttivi Attenzione a virus ed agenti avventizi emergenti e riemergenti che possano presentare un rischio Azione sinergica a livello internazionale

40 Documenti di riferimento (1) Plasma-Derived Medicinal Products (CPMP/BWP/269/95 Rev. 3) Attualmente in revisione e rilasciata per consultazione (CPMP/BWP/269/95 rev. 4) Assessing the Risk for Virus Transmission - New Chapter 6 of the Note for Guidance on Plasma-Derived Medicinal Products (CPMP/BWP/5180/03) Virus Validation Studies: The Design, Contribution and Interpretation of Studies validating the Inactivation and Removal of Viruses (CPMP/BWP/268/95) EMEA/410/01 REV.2 Minimising the Risk of Transmitting Animal Spongiform Encephalopathy Agents via Human and Veterinary Medicinal Products Investigation of Manufacturing Processes for Plasma-Derived Medicinal Products with Regard to VCJD risk (CPMP/BWP/5136/03)

41 Documenti di riferimento (2) CPMP/ICH/295/95; ICH Q5A(R1): 1997/1999 Note for Guidance on Quality of Biotechnological Products: Viral Safety Evaluation of Biotechnology Products Derived from Cell Lines of Human or Animal Origin. EMEA/CHMP/BWP/398498/05: 24 July 2008 Guideline on virus safety evaluation of biotechnological investigational medicinal products (IMPs)

42 Documenti di riferimento (3) CPMP Position Statement on Creutzfeldt-Jakob Disease and Plasma-Derived and Urine-Derived Medicinal Products (EMEA/CPMP/BWP/2879/02 rev.1) CPMP Position Statement on West-Nile Virus and Plasma- Derived Medicinal Products (CPMP/BWP/3752/03) European Pharmacopeia Monographs: - Products of recombinant DNA technology (0784) - Monoclonal antibodies for human use (2031) - Viral safety (50107)

43 Grazie per l attenzione!