La prueba de esterilidad es un proceso que debe realizarse como parte de la fabricación de productos estériles, para brindar la seguridad de que están libres de microorganismos viables que podrían dañar a los pacientes. Como no es posible analizar cada vial o ampolla de producto que se fabrica, se toman varias muestras representativas de todo el lote en diferentes momentos durante la operación de llenado y se analizan para detectar contaminación microbiana.

La Organización Mundial de la Salud adoptó requisitos para las pruebas de esterilidad en 1973 y, hoy en día, las pautas para efectuar pruebas de esterilidad están presentes en varias farmacopeas en todo el mundo, incluidas la Farmacopea de los Estados Unidos (USP) y la Farmacopea Europea (EP).

Trabajo interno versus subcontratación

Al realizar este proceso obligatorio, los fabricantes de productos estériles tienen dos opciones. Pueden realizar el proceso internamente dentro de un laboratorio de pruebas de esterilidad exclusivo o subcontratar el proceso a un servicio de pruebas de terceros.

La subcontratación suele ser más beneficiosa para los fabricantes más pequeños, ya que establecer un laboratorio de pruebas de esterilidad puede tener un costo inicial alto y también costos de funcionamiento elevados.

Sin embargo, la subcontratación tiene desventajas, como tiempos de espera más prolongados para los resultados de las pruebas, lo que genera mayores costos de almacenamiento, particularmente para productos que requieren almacenamiento en frío. Además, muchos servicios de pruebas cobran por prueba, lo que puede resultar muy costoso, especialmente para las empresas más grandes que fabrican una gran cantidad de productos y, por lo tanto, requieren una gran cantidad de pruebas.

Finalmente, subcontratar las pruebas de esterilidad a un tercero significa que hay menos control sobre el proceso, lo que en última instancia puede dar como resultado un desguace innecesario de producto viable, lo que se explicará más adelante en este artículo.

Métodos

Existen dos métodos para probar la esterilidad de los productos: filtración por membrana e inoculación directa. Por lejos, el método más común es la filtración por membrana, que implica 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 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 incubarán a la temperatura adecuada durante 14 días, y si no hay signos de crecimiento después de este tiempo, la prueba se considerará aprobada y el producto se puede enviar para su entrega a pacientes. Si cualquiera de los recipientes muestra signos de crecimiento (turbidez), la prueba se considera fallida.

Prueba fallida

El impacto de una prueba fallida puede ser significativo para un fabricante de productos farmacéuticos, ya que normalmente da como resultado lo siguiente:

• Retención de la liberación y potencialmente el desecho del lote de producto que no pasó la prueba.
• Participación regulatoria
• Realización de investigaciones oportunas
• Detención de la producción de más productos mientras se realizan las investigaciones
• Limpieza y desinfección adicional de áreas de producción

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

Sin embargo, los fallos en las pruebas de esterilidad no siempre se deben a la contaminación del producto.

Falsos positivos

Un resultado falso positivo se produce cuando la contaminación de una fuente extrínseca al producto, como el medio ambiente o el operador que realiza la prueba, llega a la prueba y provoca una falla. Esto indicará que el producto está contaminado cuando potencialmente está libre de microorganismos. En el caso de una falla en la prueba de esterilidad, la carga de la prueba recae en el fabricante para demostrar que la falla es el resultado de la contaminación del operador o del entorno del laboratorio. En realidad, es muy difícil demostrarlo, por lo que un resultado falso positivo a menudo provoca el desechado innecesario de productos perfectamente seguros y eficaces.

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 lograr esto era realizar el proceso en una cabina de seguridad biológica (BSC) o una campana de flujo de aire laminar (LAF). Sin embargo, esto significa que el proceso todavía está abierto al entorno y al operador y, por lo tanto, todavía existe el 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, reduciendo sustancialmente el riesgo de resultados falsos positivos.

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

Regulaciones

La sección 10.6 del Anexo 1​​​​​​​ de las GMP de la UE: Fabricación de medicamentos estériles dice: "La prueba de esterilidad debe realizarse en condiciones asépticas". Las Pautas de la FDA para la industria - Fármacos estériles producidos por un procesamiento aséptico van un paso más allá y afirman en la sección XI "El uso de aisladores para realizar pruebas de esterilidad minimiza la posibilidad de obtener resultados falsos positivos".

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

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

¿Qué es un aislador?

De acuerdo con el Anexo 1​​​​​​​ de las GMP de la UE, un aislador es "Un espacio 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 disponen de varias características para mantener las condiciones de grado A y el aislamiento del entorno externo, tales como:

• Juntas herméticas / inflables en todas las puertas
• Interbloqueos 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 los valores orientativos del Anexo 1 de las GMP de la UE)
• Filtros HEPA para limpiar el aire entrante
• Presión positiva
• Pruebas de fugas/presión del espacio y los guantes por separado​​​​​​​
• Sistemas de monitoreo 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 eliminar 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 ahorrarles a los fabricantes de productos estériles millones de dólares al minimizar el desecho innecesario del producto. Como beneficio secundario, los aisladores también pueden proporcionar ahorros sustanciales en los costos operativos. A diferencia de un BSC/LAF que debe ubicarse en una sala blanca de grado B, los aisladores de prueba de esterilidad pueden ubicarse en una sala blanca de grado D inferior, ya que están aislados del entorno circundante. Esto puede generar ahorros sustanciales como los siguientes:

• Reducción de las facturas de energía debido a la menor capacidad del sistema HVAC
• Reducción de costos de consumibles de limpieza y desinfección
• Recursos laborales reducidos (para limpieza y desinfección)
• Menos vestimenta
• Menos mantenimiento del ambiente estéril
• Mayor eficiencia de los operadores, ya que menos vestimenta significa que pueden trabajar durante períodos de tiempo más prolongados.

De hecho, un estudio¹ reveló que los aisladores pueden reducir los costos 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 abiertos LAF/BSC:

• Por lo general, tienen un costo 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 desguace del producto.
• Los operadores deben realizar sus tareas con guantes conectados a mangas, lo que puede ser más difícil que operar con guantes dentro de un BSC/LAF y hacer que un trabajo sea 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 largos en condiciones más cómodas.
• Finalmente, aunque la biodescontaminación automatizada de un aislador requiere menos carga de trabajo del operador que la desinfección manual de elementos en un BSC/LAF, el proceso de carga y biodescontaminación suele llevar más tiempo, en algunos casos, horas, lo que puede agregar un tiempo sustancial al proceso de pruebas o requiere ajuste a los patrones de trabajo cargando y biodescontaminando el aislador durante la noche, listo para comenzar el proceso de prueba por la mañana. Sin embargo, hay una manera de superar este problema de tiempos de ciclo largos...

Aisladores modulares

Uno de los mayores obstáculos que hay que superar al cambiar 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 adoptando un enfoque modular para los sistemas de aislamiento. 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, el Bioquell Qube utiliza un principio de cámaras múltiples mediante el cual una pequeña cámara se llena con una pequeña
cantidad de materiales para llevar a cabo varias pruebas de esterilidad y se biodescontamina con el esterilizante de peróxido de hidrógeno Bioquell.* Luego, estos materiales se transfieren a una cámara adyacente donde reside la bomba, se cierra la puerta de interconexión y, mientras se llevan a cabo 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 material relativamente liviana, se pueden lograr tiempos de ciclo de biodescontaminación de tan solo 30 minutos (sujeto a la cantidad y absorbencia de la carga).

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

*Esterilizante de peróxido de hidrógeno Bioquell (número de registro de la EPA: 72372-1-86703)