Hatékonyság feloldása: A megfelelő digitális eszköz kihasználása a folyamatok ismeretének kiépítéséhez és a gyógyszerfejlesztés racionalizálásához

Unjulie Bhanot, termékmarketing menedzser, folyamatfejlesztés és gyártás, IDBS

Blog 1 of 3

Az elmúlt fél évszázadban a biofarmáciai ipar az adatok gyűjtésére és a terápiás termékeikkel kapcsolatos ismeretek bővítésére összpontosított - az analóg formátumokról a digitális formátumokra való áttérés és a laboratóriumi informatikai eszközök könyvtárának bővítése. Idővel ezek az eszközök úgy fejlődtek, hogy túlmutattak a hagyományos, papíralapú megközelítéseken, és olyan területekre terjedtek ki, mint a készletgazdálkodás, a berendezések kalibrálása vagy a statisztikai elemzések - de kevés hangsúlyt fektettek a folyamatok és paraméterek - a minőségi termék eléréséért felelős tényezők - dokumentálására és kezelésére.

Csatlakozzon hozzánk ebben a háromrészes sorozatban, ahol feltárjuk, miért kell a biofarmáciai iparnak a paraméter- és folyamatadatok rögzítésére, kezelésére és hasznosítására összpontosítania, hogy folyamatismeretet hozzon létre, és végül optimalizálja a gyógyszerfejlesztést és a technológiaátadást.

A gyógyszerfejlesztési boom

A 20. század fordulójától kezdve a kis molekulájú terápiás szerek felfedezése - amelyet az aszpirin felfedezése fémjelez - fellendült. A század közepére a világ a gyógyszeripar forradalmának tanúja lett. Az olyan antibiotikumoktól kezdve, mint a penicillin és a streptomicin, az olyan nem-szteroid gyulladáscsökkentőkig, mint az ibuprofen és a diklofenák, minden év új molekulákat hozott a piacra.

1975-ben egy úttörő jelentés részletesen kidolgozott egy módszert, amellyel nagy mennyiségű, specifikus célpontokkal rendelkező monoklonális antitesteket lehet előállítani. Ez az innováció nyitotta meg az utat a napjainkban előállított terápiás és diagnosztikai monoklonális antitestek széles skálája előtt.

A gyógyszeripar e forradalmát szigorúbb FDA-irányelvek kísérték. A Contergan-botrányt követően a Kefauver-Harris 1962. évi kábítószerügyi módosítása előírta, hogy a gyógyszergyártóknak a forgalomba hozatal előtt bizonyítaniuk kell termékeik hatékonyságát és biztonságosságát. Ez megkövetelte a termék minőségének, biztonságosságának és hatékonyságának alapos dokumentálását.

A laboratóriumi informatikai eszközök születése hamarosan követte a kísérleti feljegyzések és minták kezelésének növekvő igényét, miközben betartották a növekvő szabályozási követelményeket. Az 1980-as és 1990-es évek látta a bevezetést alapvető elektronikus laboratóriumi jegyzetfüzetek (ELN) és laboratóriumi információkezelő rendszerek (LIMS). 1997-ben a Az FDA közzétette a 21 CFR 11. részét, a gyógyszeripari elektronikus nyilvántartások és aláírások kezelésére és használatára vonatkozó szabványok megállapítása. Ezek a rendeletek alapvető szerepet játszottak és játszanak ma is abban, hogy a gyógyszergyártók a digitális megoldásokat a kutatás, fejlesztés, gyártás és validálás racionalizálására használhassák, biztosítva ezzel az új gyógyszerek biztonságos piacra kerülését.

2000 óta az FDA több mint 190 biológiai terápiát (beleértve a monoklonális antitesteket, fehérjéket és enzimeket) és több mint 600 kismolekulás kezelést hagyott jóvá (ld. Nature Review Gyógyszerkutatás további részletekért), és továbbra is egyre nagyobb teret hódítanak a sejt-, vírusvektor- és oligonukleotid-terápiák. Az ELN-ek, LIMS-ek és más informatikai eszközök, például a laboratóriumi végrehajtási rendszerek (LES) funkcionalitása és jellemzői is fejlődtek, hogy kiszolgálják a laboratórium ezen növekvő biológiai és technológiai igényeit napjainkban - például a nagy automatizálási rendszerekkel és gyógyszeranalitikai eszközökkel való közvetlen integrációra, vagy a terápiás termékek termékéletciklusának kezelésére, de ezek a rendszerek még mindig nem a folyamatismeret művelésére összpontosítanak. Jelenleg közel 100 aktív ELN és több mint 20 LIMS áll rendelkezésre a piac, és ezek a piacok az előrejelzések szerint 5.5% felett és 6.7% illetve a következő öt évben.

Digitális érettség a gyorsított gyógyszerfejlesztésért

A növekvő globális verseny és a célzott, innovatív terápiák iránti növekvő kereslet miatt a rövidebb fejlesztési és technológiaátadási határidők elengedhetetlenek. A betegek arra támaszkodnak, hogy a következetes, kiváló minőségű termékek azonnal eljussanak hozzájuk, ami csak úgy érhető el, ha a gyógyszergyártók a kockázatok csökkentése és a biztonságos fejlesztés biztosítása érdekében a digitalizációt és az automatizálást helyezik előtérbe.

A digitális érettség, amely azt méri, hogy egy szervezet mennyire hatékonyan használja ki a digitális technológiákat, döntő fontosságú a termék- és folyamatismeret fenntartása szempontjából a gyógyszerfejlesztési életciklus során - az összes olyan információ mellett, amely az adatoknak több kontextust biztosít, mint például a támogató leltár, a hozzájáruló egységműveletek és analitikai módszerek, a berendezések alkalmassága, valamint a csapatok és szervezetek közötti anyagátadások.

A digitális érettség lehetővé tétele és fokozása érdekében a gyógyszergyártók gyakran különböző eszközök és rendszerek bonyolult hálóját alkalmazzák, de elkerülhetetlenül nem hatékony és hibalehetőségekkel teli adatsilókat hoznak létre. Az archaikus és alapvető laboratóriumi rendszerek használata hatással lehet az adatok integritására, kockáztathatja a jogszabályi megfelelést, korlátozhatja az együttműködési képességeket, és akadályozhatja a folyamatok megismerését.

Ha a szervezetek nem rendelkeznek a folyamatismeret hasznosításának képességével, késedelemmel szembesülhetnek annak megértésében, hogy a folyamatparaméterek, műszerek, fogyóeszközök és a folyamatra vonatkozó döntések milyen tényleges hatást gyakorolnak a termékre. A meglévő informatikai eszközök átfedő funkciói és bővülő képességei ellenére a paraméterek és folyamatok kezelése, nyomon követése és zökkenőmentes minősítése ugyanazon a szoftverplatformon belül, ahol a kísérletek végrehajtása és elemzése történik, még mindig kihasználatlan.

Sokat tudunk a termékünkről, de mennyit tudunk valójában a folyamatról?

Iparágként nagyon jók lettünk az adatgyűjtésben és a termékkel kapcsolatos ismereteink bővítésében, és ezt a meglévő eszközök lehetővé teszik. Az ELN-ek például lehetővé teszik a tudósok számára, hogy a kísérleti adatokat hatékony, könnyen dokumentálható formátumban rögzítsék, felváltva a hagyományos papír laboratóriumi jegyzetfüzetet. Az adatokat azonban általában strukturálatlan formátumban rögzítik, így az ELN inkább egy digitális tároló vagy megfelelő tárolóhely, minthogy közvetlenül hasznosítani tudná az adatok értékét.

A LIMS-rendszerek más perspektívát kínálnak - elsősorban a mintákra összpontosítanak, és aprólékosan kezelik a minták útját a termék életciklusán keresztül. A bejelentkezéstől a megsemmisítésig a LIMS-rendszerek minden egyes lépést gondosan és szabályszerűen nyomon követnek, miközben a műszerek kalibrálására és a készlet karbantartására is lehetőséget biztosítanak.

Néha ezekkel az eszközökkel párosul egy LES - az ELN speciális változataként az LES munkafolyamat-központú, és biztosítja az eljárások konzisztenciáját a végrehajtás során.

Ahhoz azonban, hogy egy csapat pontosan meg tudja határozni egy folyamatparaméter hatását vagy a kiválasztott folyamat sikerét, gyakran manuálisan kell adatokat gyűjteniük különböző forrásokból. Ennek oka az, hogy a folyamat vagy a paraméterek részletei még mindig papíralapú jegyzőkönyvekben vagy szabványos működési eljárásokban (SOP) vannak rögzítve, vagy egyszerűen csak az adott egység műveletéért felelős fő tudós fejében élnek. Annak nyomon követése és statisztikai elemzése, hogy egyetlen bemeneti paraméter hogyan befolyásolja a termék hozamát vagy szerkezeti kialakulását, vagy annak megértése, hogy több paraméter hogyan hat egymásra a teljes folyamat finomhangolása érdekében, fárasztó és hibakockázatos feladat lehet. Ez gyakran jóval a kísérlet vagy a futtatás elvégzése után történik, ami időveszteséghez és anyagfelhasználáshoz vezet.

Az a folyamat, amelynek során ezeket az adatokat kívülről kell elemezni, majd a szükséges változtatások végrehajtásához vissza kell integrálni a végrehajtási pontba, kockázatot és késedelmet jelent. Mindez összességében jelentős akadályt jelent az adatok hatékony felhasználása előtt a folyamat optimalizálása érdekében, és kihívást jelent a folyamatismeret fejlesztése.

A minőség és a folyamatismeret együtt jár

A biofarmáciai szervezetek a termék életciklusa során folyamatosan keresik a termékminőség javításának lehetőségeit. A az ICH által 2004-ben kidolgozott QbD-elvek (Quality by Design), a QbD a biofarmáciai iparban a folyamatfejlesztés arany standardjává vált. A QbD központi elemei közé tartozik a folyamat teljesítményének értékelése, a történeti és a kísérletek tervezésére vonatkozó adatok elemzése, valamint annak megértése, hogy a folyamatok és az anyagok hogyan hatnak a végtermékre. Ez a módszertan biztosítja, hogy a minőség a termék életciklusának minden szakaszába beépüljön, és a kritikus folyamatlépések és paraméterek azonosítására összpontosít, hogy átfogó folyamatismeretet lehessen szerezni.

A folyamatfejlesztési fázisban az elsődleges cél a kritikus folyamatparaméterek meghatározása, amelyeket figyelemmel kell kísérni és ellenőrizni kell a kiváló minőségű termék előállításának garantálása érdekében. Ezen folyamatok kiválasztását, ellenőrzését és frissítését alaposan dokumentálni kell - ez a feladat digitális eszközök nélkül nehézkes és hibalehetőségekkel teli lehet.

Ezért a biofarmáciai ipar számára elengedhetetlen, hogy folyamatközpontú digitális megoldást alkalmazzon. A tudományos és biológiai fejlődés mai gyors ütemű világában az iparágnak hatékonyan kell rögzítenie a folyamataira vonatkozó adatokat, nyomon kell követnie azok fejlődését a fejlesztés során, és meg kell értenie, hogy ezek hogyan fordíthatók le a gyártásra és hogyan hatnak rá. Csatlakozzon hozzánk e háromrészes sorozat következő blogjaihoz, amelyekben mélyebben elmerülünk a folyamatparaméterek és minőségi jellemzők folyamatfejlesztés során történő alakulásában, a technológiaátadásra gyakorolt hatásában, valamint az AI/ML alkalmazásának lehetőségeiben a folyamatismeret meghaladására és a folyamatintelligencia fejlesztésére.

Olvassa el a következő blog a sorozatban.

 

A szerzőről

Unjulie Bhanot, termékmarketing menedzser, folyamatfejlesztés és gyártás, IDBS

Unjulie Bhanot az IDBS folyamatfejlesztési és gyártási termékmarketing menedzsere. Több mint 10 éves tapasztalattal rendelkezik a biofarmáciai informatika területén, és a következő területek stratégiájának és fejlesztésének vezetője volt Az IDBS biotechnológiai megoldásai és jelentős szerepet játszott a IDBS Polar a piacra.

 

 

Hivatkozások:

1. (1975). Retrieved from https://www.nature.com/articles/256495a0
2. S. Food and Drug Administration. (n.d.). Mérföldkövek az amerikai élelmiszer- és gyógyszerjogban. Letöltve a https://www.fda.gov/about-fda/fda-history/milestones-us-food-and-drug-law oldalról.
3. (2022). Retrieved from https://www.nature.com/articles/s41596-021-00645-8
4. S. Food and Drug Administration. (2003). 11. rész, elektronikus nyilvántartások; elektronikus aláírások - hatály és alkalmazás. Letöltve a https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/part-11-electronic-records-electronic-signatures-scope-and-application oldalról.
5. (2022). Retrieved from https://www.nature.com/articles/s41596-021-00645-8
6. Grand View Research. (2023). Elektronikus laboratóriumi notebook (ELN) piacelemzés. Retrieved from https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/electronic-lab-notebook-eln-market
7. Grand View Research. (2023). Laboratóriumi információkezelő rendszer piaci mérete. Retrieved from https://www.grandviewresearch.com/horizon/outlook/laboratory-information-management-system-market-size/global
8. Európai Gyógyszerügynökség. (2017). ICH Q8 (R2) gyógyszerfejlesztésre vonatkozó iránymutatás. Letöltve a https://www.ema.europa.eu/en/documents/scientific-guideline/international-conference-harmonisation-technical-requirements-registration-pharmaceuticals-human-use-considerations-ich-guideline-q8-r2-pharmaceutical-development-step-5_en.pdf oldalról.