Las pruebas de esterilidad es un proceso que debe realizarse como parte de la fabricación de productos estériles para ofrecer confianza de que no contienen microorganismos viables que pueden dañar a los pacientes. Dado que no es posible probar todos y cada uno de los viales o ampollas de producto que se fabrican, se toma un número de muestras representativas del lote completo en diferentes momentos de la operación de llenado y se analizan para detectar contaminación microbiana.

La Organización Mundial de la Salud adoptó los requisitos para las pruebas de esterilidad en 1973y en la actualidad las directrices para realizar los análisis de esterilidad se presentan en varias farmacopeas a nivel mundial, incluyendo la Farmacopea de Estados Unidos (USP) y la Farmacopea Europea (EP).

Internalización o externalización

Para la realización de los procesos obligatorios, los fabricantes de productos estériles tienen dos opciones. O bien realizar el proceso de forma interna en un laboratorio de pruebas de esterilidad dedicado o subcontratar el proceso a un servicio de pruebas externo.

La externalización suele ser más beneficiosa para los fabricantes más pequeños, dado que crear un laboratorio de pruebas puede tener un coste inicial más alto y también tener un alto coste de funcionamiento.

Sin embargo, la externalización también tiene sus desventajas, como tiempos de espera más largos para obtener los resultados de los análisis, lo que aumenta los costes de almacenamiento, especialmente de los productos que requieren almacenamiento en frío. Además, muchos servicios de análisis cobran por prueba, lo que puede resultar costoso, especialmente para los fabricantes más grandes que fabrican una gran cantidad de producto y, por tanto, requieren un gran número de pruebas.

Finalmente, externalizar las pruebas de esterilidad significa un menor control sobre el proceso, lo que en última instancia puede resultar en un descarte innecesario de producto viable, algo sobre lo que profundizaremos más adelante en este artículo.

Métodos

Existen dos métodos para realizar pruebas de esterilidad de productos: filtración por membrana e inoculación directa. El método más habitual es la filtración por membrana, que consiste en hacer pasar el producto líquido a través de dos recipientes, cada uno de los cuales contiene un filtro capaz de retener microorganismos viables, y luego llenar cada uno de los recipientes con diferentes tipos de medios de crecimiento: uno para el cultivo de organismos aeróbicos y el otro para organismos anaeróbicos. Por el contrario, la inoculación directa implica colocar el producto directamente en los dos recipientes y normalmente se utiliza para productos que no se pueden filtrar, como los dispositivos médicos. Con ambos métodos, los recipientes se dejarán incubar a la temperatura adecuada durante 14 días, y si deja de haber señales de crecimiento pasado este tiempo, la prueba se considera satisfactoria y el producto puede liberarse para su entrega a los pacientes. Si algún recipiente muestra signos de crecimiento (turbidez), la prueba se considera fallida.

Fallo de la prueba

El impacto de una prueba fallida puede ser considerable para un fabricante farmacéutico, ya que normalmente resulta en:

• retener el lanzamiento y potencialmente desechar el lote de producto que no pasó la prueba
• implicación normativa
• realización de investigaciones oportunas
• detener la producción de nuevos productos mientras se realizan las investigaciones
• limpieza y desinfección adicionales de las zonas de producción

En última instancia, una prueba de esterilidad fallida provocará pérdidas económicas para el fabricante y, potencialmente, escasez de medicamentos para los pacientes. Un fracaso genuino evita que se administre un producto contaminado y que pueda dañar al paciente.

Sin embargo, los fallos en las pruebas de esterilidad no siempre están causados por la contaminación del producto.

Falsos positivos

Un resultado falso positivo se produce cuando la contaminación de una fuente externa al producto, como el entorno o el operador que realiza la prueba, llega a la prueba y provoca el fallo. Esto sugiere que el producto está contaminado cuando está potencialmente libre de microorganismos. Cuando se da un fallo en la prueba de esterilidad, la carga de la prueba recae en el fabricante que debe demostrar que el fallo es el resultado de la contaminación del operador y/o del entorno del laboratorio. En realidad, esto es muy difícil de demostrar, de modo que un falso positivo a menudo provoca que un producto perfectamente inocuo y eficaz sea descartado innecesariamente.

Medioambiente

Para reducir el riesgo de falsos positivos, el proceso de prueba de esterilidad debe realizarse en un ambiente aséptico. Históricamente, el enfoque común para lograrlo era realizar el proceso en una cabina de seguridad biológica (BSC) o una campana de flujo de aire laminar (LAF). No obstante, esto implica que el proceso sigue estando abierto al entorno y al operador y, por tanto, todavía existe riesgo de que se produzcan falsos positivos.

Más recientemente, la industria está cambiando hacia el uso de aisladores que proporcionan una barrera física entre el operador/entorno y la prueba, lo que reduce sustancialmente el riesgo de obtener resultados falsos positivos.

Es importante señalar que los reguladores y los comités asesores farmacéuticos de todo el mundo tienen requisitos y recomendaciones sobre el entorno en el que se deben realizar las pruebas de esterilidad.

Normativas

El Anexo EU GMP 1: fabricación de medicamentos estériles, sección 10.6, indica que "La prueba de esterilidad debe realizarse en condiciones asépticas". La Guía para la industria de productos farmacéuticos estériles producidos mediante procesamiento aséptico de la FDA va un paso más allá y afirma en la sección XI que "El uso de aisladores para pruebas de esterilidad minimiza la posibilidad de obtener un resultado falso positivo".

Además, el esquema de cooperación en la inspección farmacéutica (PIC/S) proporciona un documento orientativo completo (PI 014-3) sobre los aisladores utilizados para el procesamiento aséptico y las pruebas de esterilidad.

Por tanto, aunque no existe un requisito estricto para realizar pruebas de esterilidad en aisladores, hay un gran beneficio al hacerlo para reducir el riesgo de falsos positivos, que pueden provocar pérdidas económicas para los fabricantes de productos y escasez de medicamentos para los pacientes.

¿Qué es un aislador?

Según el Anexo EU GMP 1, un aislador es "Un recinto capaz de estar sujeto a biodescontaminación interior reproducible, con una zona de trabajo interna que cumple con condiciones de Grado A que proporciona un aislamiento continuo y sin compromisos de su interior del ambiente externo". Los aisladores cumplen varias características para mantener las condiciones de Grado A y el aislamiento del ambiente externo, como:

• Sellos herméticos/inflables en todas las puertas
• Dispositivos de seguridad para evitar que las puertas se abran una vez que se hayan logrado las condiciones asépticas (después de la biodescontaminación)
• Flujo de aire unidireccional entre 0,36 y 0,45 m/s (para cumplir con los valores orientativos del Anexo EU GMP 1)
• Filtros HEPA para limpiar el aire entrante
• Presión positiva
• Pruebas de fugas/presión del recinto y los guantes por separado
• Sistemas de monitorización ambiental para confirmar que el ambiente permanece aséptico durante el uso
• Alarmas de flujo de aire y presión
• Sistemas de biodescontaminación con peróxido de hidrógeno para ayudar a inactivar los microorganismos en las superficies del recinto y los materiales entrantes necesarios para el proceso de prueba

Beneficios de los aisladores

Principalmente, los aisladores reducen el riesgo de que se produzcan falsos positivos durante las pruebas de esterilidad, lo que puede hacerles ahorrar a los fabricantes de productos estériles millones de dólares al minimizar el descarte innecesario del producto. Como beneficio secundario, los aisladores también pueden generar ahorros sustanciales en los costes operativos. A diferencia de un BSC/LAF que debe ubicarse en una sala blanca de Grado B, los aisladores para pruebas de esterilidad pueden ubicarse en una sala blanca de Grado D inferior, ya que están aislados del entorno circundante. Esto puede resultar en ahorros sustanciales de:

• Reducción de las facturas energéticas debido a la menor capacidad del sistema de climatización
• Reducción de los costes de los consumibles de limpieza y desinfección
• Reducción de los recursos laborales (para limpieza y desinfección)
• Menor uso de batas
• Menos mantenimiento de la sala blanca
• Mayor eficiencia de los operadores, ya que un menor uso de batas significa que pueden trabajar durante períodos de tiempo más prolongados

De hecho, un estudio¹ descubrió que los aisladores pueden reducir los costes de funcionamiento de las salas blancas hasta en un 72%. A pesar de los beneficios anteriores, es importante tener en cuenta que los aisladores tienen algunas desventajas en comparación con los entornos de LAF/BSC abiertos:

• Normalmente tienen un coste inicial/de equipo más alto. Sin embargo, esto puede compensarse con los ahorros derivados de la reducción del grado de la sala blanca y la reducción del riesgo de descarte del producto.
• Los operadores deben realizar sus tareas con guantes conectados a mangas, lo que puede complicar más la tarea que operar con guantes dentro de un BSC/LAF, de modo que el trabajo puede ser menos eficiente y ralentizar el proceso. Sin embargo, los operadores no tienen que usar batas tan restrictivas en las salas blancas de grado D, lo que significa que pueden trabajar durante períodos más prolongados en condiciones más cómodas.
• Finalmente, aunque la biodescontaminación automatizada de un aislador requiere menos carga de trabajo para el operador que la desinfección manual de los elementos en un BSC/LAF, el proceso de carga y biodescontaminación suele llevar más tiempo, en algunos casos, horas, lo que puede sumar tiempo sustancial al proceso de prueba o requerir de ajustes en los patrones de trabajo de carga y biodescontaminación del aislador de un día para el otro para dejarlo listo para comenzar el proceso de prueba por la mañana. Sin embargo, hay una forma de superar este problema de tiempos de ciclo largos.

Aisladores modulares

Uno de los mayores obstáculos que hay que superar al pasar de un BSC/LAF a un aislador es mantener el mismo rendimiento, es decir, el mismo número de pruebas, debido al largo ciclo de biodescontaminación. Pero el aislador Bioquell Qube de Ecolab resuelve este problema al adoptar un enfoque modular para los sistemas aisladores. En lugar de tener una gran cámara aislante, que se llena con todos los materiales necesarios para un día completo de pruebas y posteriormente ejecutar un largo ciclo de biodescontaminación, Bioquell Qube utiliza un principio de cámaras múltiples mediante el cual una cámara pequeña se llena con una pequeña cantidad de materiales para realizar varias pruebas de esterilidad y se biodescontamina. Después, estos materiales se pasan a una cámara adyacente donde reside la bomba, se cierra la puerta de interconexión y, mientras se realizan las pruebas en una cámara, los materiales necesarios para las siguientes pruebas se biodescontaminan en la cámara adyacente. Con una cámara de biodescontaminación pequeña y una carga de materiales relativamente ligera se pueden lograr tiempos de ciclo de biodescontaminación de tan solo 30 minutos (sujeto a la cantidad y la absorbencia de la carga).

¹Costing a cleanroom per square foot, Cleanroom Technology, 28 February 2018, https://www.cleanroomtechnology.com/news/article_page/Costing_a cleanroom_per_square_foot/139470