Atbloķējiet efektivitāti: Izmantojiet pareizo digitālo rīku, lai veidotu zināšanas par procesiem un racionalizētu zāļu izstrādi.

Unjulie Bhanot, produktu mārketinga vadītāja, procesu izstrāde un ražošana, IDBS

Blogs 1 no 3

Pēdējā pusgadsimta laikā biofarmācijas nozare ir koncentrējusies uz datu vākšanu un zināšanu palielināšanu par saviem terapeitiskajiem produktiem, pārejot no analogā uz digitālo formātu un paplašinot laboratorijas informātikas rīku bibliotēku. Laika gaitā šie rīki ir attīstījušies tā, ka tie pārsniedz tradicionālās papīra uz stikla pieejas un paplašinās tādās jomās kā inventāra pārvaldība, iekārtu kalibrēšana vai statistiskā analīze, taču maz uzmanības pievēršot procesu un parametru dokumentēšanai un pārvaldībai - faktoriem, kas ir atbildīgi par augstas kvalitātes produkta iegūšanu.

Pievienojieties mums šajā trīsdaļīgajā sērijā, kurā atklāsim, kāpēc biofarmācijas nozarei ir jākoncentrējas uz parametru un procesu datu apkopošanu, pārvaldību un izmantošanu, lai radītu zināšanas par procesiem un galu galā optimizētu zāļu izstrādi un tehnoloģiju nodošanu.

Zāļu izstrādes bums

Sākot ar 20. gadsimta sākumu, sākās mazmolekulāro terapeitisko līdzekļu atklāšana, ko iezīmēja Aspirīna atklāšana. Līdz gadsimta vidum pasaulē sākās farmācijas revolūcija. Katru gadu tirgū nonāca jaunas molekulas, sākot ar antibiotikām, piemēram, penicilīnu un streptomicīnu, un beidzot ar nesteroīdiem pretiekaisuma līdzekļiem, piemēram, ibuprofēnu un diklofenaku.

1975. gadā revolucionārs ziņojums sīki izstrādāta metode monoklonālo antivielu ar specifiskiem mērķiem ģenerēšanai lielos daudzumos. Šis jaunievedums pavēra ceļu plašam terapeitisko un diagnostisko monoklonālo antivielu klāstam, kas tiek ražotas līdz šim.

Šo revolūciju farmācijas nozarē pavadīja stingrākas FDA vadlīnijas. Pēc talidomīda skandāla FDA Kefauvera-Harisa 1962. gada grozījums par narkotikām noteica, ka zāļu ražotājiem pirms to laišanas tirgū ir jāpierāda savu zāļu efektivitāte un drošība. Tādēļ bija nepieciešama rūpīga zāļu kvalitātes, drošuma un efektivitātes dokumentācija.

Drīz pēc tam radās laboratorijas informātikas rīki, lai apmierinātu pieaugošo vajadzību pēc eksperimentālo ierakstu un paraugu pārvaldības, vienlaikus ievērojot pieaugošās normatīvās prasības. Astoņdesmitie un deviņdesmitie gadi redzēja ievadu pamata elektronisko laboratorijas dienasgrāmatu (ELN) un laboratorijas informācijas pārvaldības sistēmu (LIMS) lietošana. 1997. gadā FDA publicēja 21 CFR 11. daļu, ar ko nosaka standartus elektronisko ierakstu un parakstu pārvaldībai un izmantošanai farmācijā. Šie noteikumi bija un joprojām ir būtiski, lai zāļu ražotāji varētu izmantot digitālos risinājumus pētniecības, izstrādes, ražošanas un apstiprināšanas darbību racionalizēšanai, nodrošinot drošu jaunu zāļu laišanu tirgū.

Kopš 2000. gada FDA ir apstiprinājusi vairāk nekā 190 bioloģiskās terapijas līdzekļu (tostarp monoklonālās antivielas, proteīnus un enzīmus) un vairāk nekā 600 mazmolekulāru ārstniecības līdzekļu (sk. Dabas pārskats Zāļu atklāšana sīkāku informāciju), un mēs turpinām novērot arī šūnu, vīrusu vektoru un oligonukleotīdu terapiju attīstības pieaugumu. Arī ELN, LIMS un citu informātikas rīku, piemēram, laboratorijas izpildes sistēmu (LIS), funkcionalitāte un funkcijas ir attīstījušās, lai kalpotu šīm pieaugošajām bioloģiskajām un tehnoloģiskajām mūsdienu laboratoriju vajadzībām - piemēram, lai tās varētu tieši integrēt ar lielām automatizācijas sistēmām un zāļu analīzes instrumentiem vai pārvaldīt terapeitisko produktu dzīves ciklu, taču joprojām šīs sistēmas nav vērstas uz procesu zināšanu kultivēšanu. Pašlaik ir pieejamas gandrīz 100 aktīvas ELN un vairāk nekā 20 LIMS. tirgus, un tiek prognozēts, ka šie tirgi pieaugs par vairāk nekā 5.5% un 6.7% attiecīgi nākamajos piecos gados.

Digitālā brieduma pakāpe paātrinātai zāļu izstrādei

Pieaugot globālajai konkurencei un pieaugot pieprasījumam pēc mērķtiecīgām, inovatīvām terapijām, ir svarīgi saīsināt izstrādes un tehnoloģiju nodošanas termiņus. Pacienti paļaujas uz konsekventiem, kvalitatīviem produktiem, kas ātri nonāk pie viņiem, un to var panākt tikai tad, ja zāļu ražotāji piešķir prioritāti digitalizācijai un automatizācijai, lai mazinātu riskus un nodrošinātu drošu izstrādi.

Digitālā brieduma pakāpe, kas nosaka, cik efektīvi organizācija izmanto digitālās tehnoloģijas, ir ļoti svarīga, lai saglabātu zināšanas par produktiem un procesiem visā zāļu izstrādes dzīves ciklā - līdztekus visai informācijai, kas nodrošina plašāku datu kontekstu, piemēram, palīglīdzekļu krājumu, veicinošo vienību darbību un analītiskās metodes, iekārtu piemērotību un materiālu nodošanu starp komandām un organizācijām.

Lai nodrošinātu un uzlabotu digitālo briedumu, zāļu ražotāji bieži vien ievieš sarežģītu dažādu rīku un sistēmu tīklu, taču tas neizbēgami rada neefektīvus un uz kļūdām vērstus datu silosus. Arhaisku un pamata laboratorijas sistēmu izmantošana var ietekmēt datu integritāti, apdraudēt atbilstību normatīvajiem aktiem, ierobežot sadarbības iespējas un kavēt procesu ieskatu.

Ja organizācijām netiks dota iespēja izmantot zināšanas par procesu, tās var saskarties ar kavēšanos, lai saprastu, kāda ir patiesā procesa parametru, instrumentu, palīgmateriālu un procesu lēmumu ietekme uz produktu. Neraugoties uz to, ka pašreizējie informātikas rīki pārklājas un paplašina iespējas, joprojām netiek izmantotas iespējas pārvaldīt, pārraudzīt un nepārtraukti kvalificēt parametrus un procesus tajā pašā programmatūras platformā, kurā tiek veikta eksperimentu izpilde un analīze.

Mēs daudz zinām par savu produktu, bet cik daudz mēs patiesībā zinām par procesu?

Mēs kā nozare esam kļuvuši ļoti labi datu vākšanas un zināšanu par produktu paplašināšanas jomā, un to ļauj darīt esošie rīki. Piemēram, ELN ļauj zinātniekiem reģistrēt eksperimentālos datus efektīvā, viegli dokumentējamā formātā, aizstājot tradicionālo papīra laboratorijas dienasgrāmatu. Tomēr dati parasti tiek reģistrēti nestrukturētā formātā, tādējādi padarot ELN vairāk par digitālu repozitāriju vai atbilstošu glabāšanas vietu, nevis ļaujot tieši izmantot šo datu vērtību.

LIMS sistēmas piedāvā atšķirīgu perspektīvu - galvenā uzmanība tiek pievērsta paraugiem, rūpīgi pārvaldot paraugu ceļojumu produkta dzīves cikla laikā. No pieteikšanās līdz iznīcināšanai, LIMS rūpīgi un atbilstoši prasībām seko katram solim, vienlaikus piedāvājot arī instrumentu kalibrēšanas un inventāra uzturēšanas iespējas.

Dažreiz kopā ar šiem rīkiem tiek izmantots LES - kā specializēta ELN versija, LES ir orientēti uz darba plūsmu un nodrošina procesuālo konsekvenci izpildes laikā.

Tomēr, lai komanda varētu precīzi noteikt procesa parametra ietekmi vai izvēlētā procesa panākumus, tai bieži vien ir nepieciešams manuāli apkopot datus no dažādiem avotiem. Tas ir tāpēc, ka procesa vai parametru dati joprojām var būt ierakstīti papīra protokolos vai standarta darbības procedūrās (SOP) vai vienkārši dzīvot galvenā zinātnieka, kas atbild par konkrētu vienības darbību, prātā. Izsekot un statistiski analizēt, kā viens ievades parametrs ietekmē produkta iznākumu vai struktūras veidošanos, vai saprast, kā vairāki parametri mijiedarbojas, lai precīzi noregulētu kopējo procesu, var būt garlaicīgs un uz kļūdām tendēts uzdevums. Bieži vien tas tiek veikts krietni pēc eksperimenta vai palaišanas, kā rezultātā tiek zaudēts laiks un patērēti materiāli.

Process, kurā šie dati jāanalizē ārēji un pēc tam tie jāintegrē atpakaļ izpildes vietā, lai ieviestu nepieciešamās izmaiņas, rada riskus un kavēšanos. Kopumā tas rada ievērojamu šķērsli efektīvai datu izmantošanai, lai optimizētu procesu, un apgrūtina procesu zināšanu attīstību.

Kvalitātes un procesu zināšanas ir cieši saistītas

Biofarmācijas organizācijas visā produkta dzīves ciklā nepārtraukti meklē iespējas uzlabot produkta kvalitāti. Kopš izveides ICH 2004. gadā ieviesti kvalitātes pēc dizaina (QbD) principi., QbD ir kļuvusi par procesu izstrādes zelta standartu biofarmācijas nozarē. QbD pamatelementi ietver procesa veiktspējas novērtēšanu, vēsturisko un eksperimentu plāna (DoE) datu analīzi un izpratni par to, kā procesi un materiāli ietekmē gala produktu. Šī metodoloģija nodrošina, ka kvalitāte tiek integrēta visos produkta dzīves cikla posmos, galveno uzmanību pievēršot kritisko procesa posmu un parametru noteikšanai, lai iegūtu visaptverošas zināšanas par procesu.

Procesa izstrādes posmā galvenais mērķis ir precīzi noteikt kritiskos procesa parametrus, kas jāuzrauga un jākontrolē, lai garantētu augstas kvalitātes produkta piegādi. Šo procesu izvēle, kontrole un atjaunināšana ir rūpīgi jādokumentē - uzdevums, kas bez digitālo rīku palīdzības var būt apgrūtinošs un pakļauts kļūdām.

Tāpēc biofarmācijas nozarei ir būtiski pieņemt uz procesiem vērstu digitālo risinājumu. Mūsdienu straujajā zinātnes un bioloģisko sasniegumu pasaulē nozarei ir efektīvi jāiegūst dati par saviem procesiem, jāseko to attīstībai izstrādes gaitā un jāsaprot, kā tie tiek pārnesti uz ražošanu un kā to ietekmē. Pievienojieties mums nākamajos emuāros šajā trīsdaļīgajā sēriju blogā, kad mēs padziļināti pētīsim procesu parametru un kvalitātes atribūtu attīstību procesu izstrādes gaitā, ietekmi uz tehnoloģiju pārnesi un potenciālu izmantot mākslīgo intelektu / LM, lai pārsniegtu procesu zināšanas un attīstītu procesu intelektu.

Lasīt nākamais emuārs sērijā.

Par autoru

Unjulie Bhanot, produktu mārketinga vadītāja, procesu izstrāde un ražošana, IDBS

Unjulie Bhanot ir IDBS produktu mārketinga vadītāja procesu izstrādes un ražošanas jomā. Viņai ir vairāk nekā 10 gadu pieredze biofarmācijas informātikas jomā, un viņa ir vadījusi stratēģiju un izstrādi. IDBS bioprocesu risinājumi un palīdzēja uzsākt IDBS Polar tirgū.

Atsauces:

1. (1975). Meklēts no https://www.nature.com/articles/256495a0.
2. S. Pārtikas un zāļu pārvalde. (n.d.). ASV pārtikas un zāļu tiesību aktu pavērsiena punkti. Meklēts no https://www.fda.gov/about-fda/fda-history/milestones-us-food-and-drug-law.
3. (2022). Meklēts no https://www.nature.com/articles/s41596-021-00645-8
4. S. Pārtikas un zāļu pārvalde. (2003). 11. daļa, elektroniskie ieraksti; elektroniskie paraksti - darbības joma un piemērošana. Meklēts no https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/part-11-electronic-records-electronic-signatures-scope-and-application.
5. (2022). Meklēts no https://www.nature.com/articles/s41596-021-00645-8
6. Grand View Research. (2023). Elektronisko laboratorijas piezīmjdatoru (ELN) tirgus analīze. Lejupielādēts no https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/electronic-lab-notebook-eln-market.
7. Grand View Research. (2023). Laboratorijas informācijas pārvaldības sistēmas tirgus lielums. Meklēts no https://www.grandviewresearch.com/horizon/outlook/laboratory-information-management-system-market-size/global.
8. Eiropas Zāļu aģentūra. (2017). ICH vadlīnijas Q8 (R2) farmācijas izstrāde. Meklēts no 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.