Išlaisvinkite efektyvumą: Naudokite tinkamą skaitmeninę priemonę, kad įgytumėte žinių apie procesus ir supaprastintumėte vaistų kūrimą.

Unjulie Bhanot, IDBS produktų rinkodaros vadybininkė, procesų vystymas ir gamyba

Tinklaraštis 1 iš 3

Pastarąjį pusšimtį metų "BioPharma" pramonė daugiausia dėmesio skyrė duomenims rinkti ir žinioms apie gydomuosius produktus gilinti, pereidama nuo analoginių prie skaitmeninių formatų ir plėsdama laboratorinės informatikos priemonių biblioteką. Laikui bėgant šios priemonės išsiplėtė ir peržengė tradicinių popierių ant stiklo ribas bei apėmė tokias sritis kaip atsargų valdymas, įrangos kalibravimas ar statistinė analizė, tačiau mažai dėmesio skyrė procesų ir parametrų - veiksnių, atsakingų už aukštos kokybės produkto gavimą, - dokumentavimui ir valdymui.

Prisijunkite prie šio trijų dalių ciklo ir sužinokite, kodėl biofarmacijos pramonė turi sutelkti dėmesį į parametrų ir procesų duomenų rinkimą, valdymą ir panaudojimą, kad būtų sukauptos žinios apie procesus ir galiausiai optimizuotas vaistų kūrimas bei technologijų perdavimas.

Vaistų kūrimo bumas

Nuo XX a. pradžios buvo pradėta atrasti mažų molekulių terapinių preparatų - tai buvo Aspirino atradimas. Amžiaus viduryje pasaulis tapo farmacijos revoliucijos liudininku. Nuo antibiotikų, tokių kaip penicilinas ir streptomicinas, iki nesteroidinių vaistų nuo uždegimo, tokių kaip ibuprofenas ir diklofenakas, kiekvienais metais rinkoje atsirasdavo naujų molekulių.

1975 m. novatoriška ataskaita išsamiai aprašytas didelio kiekio specifinių taikinių monokloninių antikūnų gamybos metodas. Ši naujovė atvėrė kelią daugybei iki šiol gaminamų terapinių ir diagnostinių monokloninių antikūnų.

Šią revoliuciją vaistų srityje lydėjo griežtesnės FDA gairės. Kilus talidomido skandalui, FDA 1962 m. Kefauverio-Harriso pataisa dėl narkotikų įpareigojo vaistų gamintojus įrodyti savo produktų veiksmingumą ir saugumą prieš pradedant jais prekiauti. Tam reikėjo išsamiai dokumentuoti produkto kokybę, saugą ir veiksmingumą.

Netrukus atsirado laboratorinės informatikos priemonių, kad būtų galima patenkinti didėjantį eksperimentinių įrašų ir mėginių tvarkymo poreikį, kartu laikantis didėjančių reguliavimo reikalavimų. Aštuntasis ir dešimtasis dešimtmečiai pamatė įvadą pagrindinių elektroninių laboratorinių užrašų knygelių (ELN) ir laboratorinės informacijos valdymo sistemų (LIMS). 1997 m. FDA paskelbė 21 CFR 11 dalį, kuriuo nustatomi elektroninių įrašų ir elektroninių parašų valdymo ir naudojimo farmacijos srityje standartai. Šie reglamentai buvo ir tebėra labai svarbūs, nes leido vaistų gamintojams panaudoti skaitmeninius sprendimus siekiant racionalizuoti mokslinių tyrimų, kūrimo, gamybos ir patvirtinimo veiklą, užtikrinant saugų naujų vaistų pateikimą rinkai.

Nuo 2000 m. FDA patvirtino daugiau kaip 190 biologinių vaistų (įskaitant monokloninius antikūnus, baltymus ir fermentus) ir daugiau kaip 600 mažųjų molekulių (žr. Gamtos apžvalga Vaistų atradimas daugiau informacijos), be to, vis dažniau kuriami ląstelių, virusinių vektorių ir oligonukleotidų terapijos preparatai. ELN, LIMS ir kitų informatikos priemonių, pavyzdžiui, laboratorijų vykdymo sistemų (LES), funkcionalumas ir savybės taip pat išsivystė, kad patenkintų šiuos didėjančius biologinius ir technologinius šiuolaikinės laboratorijos poreikius - pavyzdžiui, kad būtų galima tiesiogiai integruoti su didelėmis automatizavimo sistemomis ir vaistų analizės prietaisais arba valdyti terapinių produktų gyvavimo ciklą, tačiau vis dėlto šios sistemos nėra orientuotos į procesų žinių ugdymą. Šiuo metu yra beveik 100 aktyvių ELN ir daugiau kaip 20 LIMS rinka, o šiose rinkose prognozuojamas augimas daugiau kaip 5.5% ir 6.7% atitinkamai per ateinančius penkerius metus.

Skaitmeninė branda spartesniam vaistų kūrimui

Didėjant pasaulinei konkurencijai ir augant tikslingų, naujoviškų gydymo būdų paklausai, būtina sutrumpinti kūrimo ir technologijų perdavimo terminus. Pacientai tikisi, kad juos greitai pasieks nuoseklūs, aukštos kokybės produktai, o tai galima pasiekti tik vaistų gamintojams teikiant pirmenybę skaitmeninimui ir automatizavimui, kad būtų sumažinta rizika ir užtikrintas saugus kūrimas.

Skaitmeninė branda, kuria vertinama, kaip veiksmingai organizacija naudoja skaitmenines technologijas, yra labai svarbi siekiant išlaikyti žinias apie produktus ir procesus per visą vaisto kūrimo ciklą - kartu su visa informacija, suteikiančia daugiau konteksto duomenims, pavyzdžiui, pagalbiniu inventoriumi, prisidedančiomis vieneto operacijomis ir analitiniais metodais, įrangos tinkamumu ir medžiagų perdavimu tarp komandų ir organizacijų.

Siekdami sudaryti sąlygas skaitmeninei brandai ir ją padidinti, vaistų gamintojai dažnai diegia sudėtingą įvairių priemonių ir sistemų tinklą, tačiau neišvengiamai sukuria neefektyvias ir klaidų reikalaujančias duomenų saugyklas. Archajiškų ir bazinių laboratorinių sistemų naudojimas gali turėti įtakos duomenų vientisumui, kelti riziką dėl atitikties teisės aktų reikalavimams, riboti bendradarbiavimo galimybes ir trukdyti įžvelgti procesus.

Neturėdamos galimybių panaudoti proceso žinias, organizacijos gali vėluoti suprasti tikrąjį savo proceso parametrų, prietaisų, eksploatacinių medžiagų ir proceso sprendimų poveikį produktui. Nepaisant to, kad esamų informatikos priemonių funkcionalumas sutampa ir galimybės plečiasi, galimybė valdyti, stebėti ir sklandžiai kvalifikuoti parametrus ir procesus toje pačioje programinės įrangos platformoje, kurioje vykdomi eksperimentai ir atliekama analizė, lieka neišnaudota.

Daug žinome apie savo gaminį, bet kiek iš tikrųjų žinome apie procesą?

Mes, kaip pramonės atstovai, puikiai mokame rinkti duomenis ir gilinti žinias apie produktą, o esamos priemonės leidžia tai daryti. Pavyzdžiui, ELN leidžia mokslininkams efektyviai ir lengvai dokumentuoti eksperimentinius duomenis, pakeičiant tradicinį popierinį laboratorinį sąsiuvinį. Tačiau duomenys paprastai fiksuojami nestruktūrizuotu formatu, todėl ELN tampa daugiau skaitmenine saugykla ar suderinama saugojimo vieta, o ne tiesioginiu šių duomenų vertės panaudojimu.

LIMS sistemos siūlo kitokį požiūrį - pagrindinis dėmesys skiriamas mėginiams, kruopščiai valdant mėginių judėjimą per visą produkto gyvavimo ciklą. Nuo prisijungimo iki šalinimo, LIMS sistemos kruopščiai seka kiekvieną žingsnį, laikydamosi teisės aktų reikalavimų, taip pat siūlo prietaisų kalibravimo ir inventoriaus priežiūros galimybes.

Kartais kartu su šiomis priemonėmis naudojama LES - LES, kaip specializuota ELN versija, yra orientuota į darbo eigą ir užtikrina procedūrų nuoseklumą vykdymo metu.

Tačiau norint tiksliai nustatyti proceso parametro poveikį arba pasirinkto proceso sėkmę, komandai dažnai tenka rankiniu būdu rinkti duomenis iš įvairių šaltinių. Taip yra todėl, kad proceso ar parametro duomenys vis dar gali būti užfiksuoti popieriniuose protokoluose ar standartinėse veiklos procedūrose (SOP) arba tiesiog gyventi pagrindinio mokslininko, atsakingo už konkrečią padalinio operaciją, galvoje. Atsekti ir statistiškai išanalizuoti, kaip vienas įvesties parametras veikia produkto išeigą ar struktūros formavimąsi, arba suprasti, kaip keli parametrai sąveikauja tarpusavyje, kad būtų galima tiksliai sureguliuoti visą procesą, gali būti nuobodi ir klaidų reikalaujanti užduotis. Dažnai tai atliekama jau gerokai po eksperimento ar paleidimo, todėl prarandama daug laiko ir sunaudojama medžiagų.

Dėl to, kad šiuos duomenis tenka analizuoti iš išorės, o paskui juos vėl integruoti į vykdymo vietą ir įgyvendinti reikiamus pakeitimus, kyla rizika ir vėluojama. Apskritai tai labai trukdo veiksmingai panaudoti duomenis procesui optimizuoti ir apsunkina proceso žinių plėtrą.

Kokybės ir procesų žinios dera tarpusavyje

Per visą produkto gyvavimo ciklą biofarmacijos organizacijos nuolat ieško galimybių pagerinti produkto kokybę. Nuo tada, kai buvo įsteigta 2004 m. ICH patvirtino kokybės pagal dizainą (QbD) principus., QbD tapo auksiniu proceso kūrimo standartu biofarmacijos pramonėje. Pagrindiniai QbD elementai - tai procesų efektyvumo vertinimas, istorinių ir eksperimentų plano (DoE) duomenų analizė ir supratimas, kaip procesai ir medžiagos veikia galutinį produktą. Ši metodika užtikrina, kad kokybė būtų integruota į kiekvieną produkto gyvavimo ciklo etapą, daugiausia dėmesio skiriant svarbiausių proceso etapų ir parametrų nustatymui, kad būtų sukauptos išsamios žinios apie procesą.

Proceso kūrimo etape pagrindinis tikslas - nustatyti svarbiausius proceso parametrus, kurie turi būti stebimi ir kontroliuojami, kad būtų užtikrintas aukštos kokybės produktas. Šių procesų parinkimas, kontrolė ir atnaujinimas turi būti kruopščiai dokumentuojami - užduotis, kuri be skaitmeninių priemonių gali būti sudėtinga ir susijusi su klaidomis.

Todėl biofarmacijos pramonei labai svarbu priimti į procesus orientuotą skaitmeninį sprendimą. Šiuolaikiniame sparčiai besivystančiame mokslo ir biologijos pažangos pasaulyje ši pramonės šaka turi veiksmingai kaupti duomenis apie savo procesus, stebėti jų raidą vystymo metu ir suprasti, kaip jie perkeliami į gamybą ir daro jai poveikį. Kviečiame skaityti kitus šios trijų dalių serijos tinklaraščius, kuriuose gilinsimės į procesų parametrų ir kokybės požymių raidą vystant procesus, poveikį technologijų perdavimui ir galimybes naudoti dirbtinį intelektą ir (arba) mąstymą, kad peržengtume procesų žinių ribas ir sukurtume procesų intelektą.

Skaitykite Kitas tinklaraštis serijoje.

Apie autorių

Unjulie Bhanot, IDBS produktų rinkodaros vadybininkė, procesų vystymas ir gamyba

Unjulie Bhanot yra IDBS produktų rinkodaros vadybininkė, atsakinga už procesų kūrimą ir gamybą. Turėdama daugiau nei 10 metų patirtį biofarmacijos informatikos srityje, ji vadovavo strategijos kūrimui ir plėtrai. IDBS "Bioprocesų sprendimai ir prisidėjo prie IDBS Polar į rinką.

Nuorodos:

1. (1975). Žiūrėta iš https://www.nature.com/articles/256495a0.
2. S. Maisto ir vaistų administracija. (n.d.). JAV maisto ir vaistų teisės svarbiausi etapai. Žiūrėta iš https://www.fda.gov/about-fda/fda-history/milestones-us-food-and-drug-law.
3. (2022). Žiūrėta iš https://www.nature.com/articles/s41596-021-00645-8
4. S. Maisto ir vaistų administracija. (2003). 11 dalis, elektroniniai įrašai; elektroniniai parašai - taikymo sritis ir taikymas. Gauta iš https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/part-11-electronic-records-electronic-signatures-scope-and-application.
5. (2022). Žiūrėta iš https://www.nature.com/articles/s41596-021-00645-8
6. "Grand View Research". (2023). Elektroninių laboratorinių užrašų knygelių (ELN) rinkos analizė. Gauta iš https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/electronic-lab-notebook-eln-market.
7. "Grand View Research". (2023). Laboratorinės informacijos valdymo sistemos rinkos dydis. Gauta iš https://www.grandviewresearch.com/horizon/outlook/laboratory-information-management-system-market-size/global.
8. Europos vaistų agentūra. (2017). ICH gairė Q8 (R2) vaistų kūrimas. Gauta iš 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.