Aplicarea conceptului de calitate prin design în producerea biotehnologică a medicamentelor

Abstract

INTRODUCERE. Inovaţiile din domeniul farmaceutic din ultimii ani, oferă producătorilor de medicamente noi oportunităţi și provocări în dezvoltarea remediilor prin intermediul biotehnologiei. Schimbarea politicii de reglementare și posibilitatea de producere a medicamentelor generice și biosimilare a dus la o creștere accelerată a înregistrării biofarmaceuticelor pe piaţă [1]. Pentru a asigura o abordare integrală, domeniul de afaceri biotehnologic, aplică reglementări, ghiduri și tehnologii IT, pentru procesul de producere și monitorizare a ciclului de viaţă a medicamentelor biotehnologice. Aceste acţiuni sunt fundamentate de conceptul de calitate prin design (Quality by Design, QbD), ce reprezintă o abordare sistematică a dezvoltării farmaceutice care încorporează cunoștinţele anterioare și descoperirile știinţifice de ultimă oră, proiectează experimente, identifică și supraveghează factorii de risc în procesul de fabricare. SCOPUL STUDIULUI. Reviul bibliografic cu privire la abordarea conceptului de calitate prin design în producerea biotehnologică a medicamentelor. MATERIAL ȘI METODE. ca materiale pentru realizarea studiului au servit publicaţiile știinţifice din bazele de date precum EBSCO, MedLine, BIOSIS Previews, NCBI, cu privire la aspectele teoretice și practice ale QbD în domeniul biotehnologic, atât la nivel de laborator cât și pe scară industrială, totodată au fost documentate informaţii despre programe computeriale utilizate în QbD. REZULTATE. QbD, definită în ghidul Q8 al Conferinţei Internaţionale pentru Armonizare în 2005, reprezintă o schimbare de paradigmă în dezvoltarea medicamentelor, aplicând metodologii sistematice cu accent pe calitatea produsului final. Producătorii de biofarmaceutice utilizează QbD la 4 etape cheie a fluxului biotehnologic: la etapa de selecţie a moleculelor; la etapa de dezvoltare și caracterizare; la etapa de transfer tehnologic; și la etapa de producţie comercială. La prima etapă, de selecţie a moleculelor, se urmărește sporirea eficienţei acestora prin intermediul screeningului și instrumentelor analitice, cu utilizarea cunoștinţelor aprofundate despre profilul produsului ţintă. QbD la etapa de dezvoltare și caracterizare, se concentrează pe proiectarea spaţiului experimental, cu cercetarea amănunţită a relaţiilor dintre parametrii procesului, de ex. viabilitatea și densitatea celulelor și atributele calităţii produsului [2]. Transferul tehnologic al dezvoltatorului de biofarmaceutice este o fază importantă în care se furnizează material pentru studiile clinice și certifică relevanţa viitorului produs comercial. Etapa finală de producţie comercială implică nu numai fabricarea produsului la scară industrială dar și reglementarea fluxului producerii biotehnologice printr-un management holistic a tuturor proceselor. Aceste tehnici ale QbD, în prezent, sunt supuse monitorizării statistice multivariate. La moment sunt folosite software cu baze de date ”istorice” prin intermediul cărora se crează modele virtuale ce leagă parametrii procesului de atribute critice de calitate și evidenţiază acele variabile, care cel mai probabil ar induce abateri și probleme de calitate a produsului. CONCLUZIE. Abordarea conceptului de calitate prin design (QbD) definește calitatea asigurată a produsului biotehnologic monitorizând toate etapele de dezvoltare. Dezvoltarea metodologică QbD, însoţită de suport tehnologic informaţional, asigură producerea medicamentelor biologice calitative și sigure cu riscuri minime pentru pacienţi.

INTRODUCTION. Innovations in the pharmaceutical field in recent years offer drug manufacturers new opportunities and challenges in the development of remedies through biotechnology. The change in regulatory policy and the possibility of producing generic and biosimilar drugs has led to an accelerated growth in the registration of biopharmaceuticals on the market [1]. To ensure a comprehensive approach, the biotechnological business field applies regulations, guidelines and IT technologies for the production process and life cycle monitoring of biotechnological medicines. These actions are underpinned by the concept of Quality by Design (QbD), which is a systematic approach to pharmaceutical development that incorporates prior knowledge and cutting-edge scientific discoveries, designs experiments, identifies and monitors risk factors in the manufacturing process. THE AIM OF STUDY. The bibliographic review regarding the approach to the concept of quality by design in the biotechnological production of medicines. MATERIAL AND METHODS. scientific publications from databases such as EBSCO, MedLine, BIOSIS Previews, NCBI, regarding the theoretical and practical aspects of QbD in the biotechnological field, both at the laboratory and industrial scale, were used as materials for the study. Information about computer programs used in QbD was studied additionally. RESULTS. QbD, defined in the Q8 guideline of the International Conference on Harmonization in 2005, represents a paradigm shift in drug development, applying systematic methodologies with an emphasis on the quality of the final product. Biopharmaceutical manufacturers use QbD at 4 key stages of the biotechnological flow: at the molecule selection stage; at the stage of development and characterization; at the technological transfer stage; and at the commercial production stage. The first stage, of molecule selection, aims to increase their efficiency through screening and analytical tools, using in-depth knowledge of the target product profile. QbD at the development and characterization stage, focuses on the design of the experimental space, with thorough investigation of the relationships between the process parameters, for instance: cell viability and density and product quality attributes [2]. The biopharmaceutical developer’s technology transfer is an important phase that provides material for clinical trials and certifies the relevance of the future commercial product. The final stage of commercial production involves not only manufacturing the product on an industrial scale but also regulating the flow of biotechnological production through a holistic management of all processes. All these QbD techniques are currently subject to multivariate statistical monitoring. At the moment, software with “historical” databases are used, through which virtual models are created that link process parameters to critical quality attributes and highlight those variables, which are most likely to lead to deviations and problems. CONCLUSIONS. The quality by design (QbD) approach defines the assured quality of the biotechnological product by monitoring all stages of development. QbD methodological development, accompanied by information technology support, ensures the production of qualitative and safe biological medicines with minimal risks for patients.