Validazione del test rapido di sterilità su prodotti per terapia cellulare all'interno di una cell factory ospedaliera

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che possono essere risolte adottando l’uso di un test rapido per i controlli di sterilità 
al fine di garantire un più rapido rilascio del prodotto finale e l’attuazione di una 
procedura di routine per la sorveglianza della contaminazione microbica. 
 
1.1  I prodotti per terapia cellulare e la Cell Factory 
I prodotti per terapia cellulare (PTC) (4) appartengono alla categoria dei medicinali 
per terapie avanzate (ATMP) ovvero farmaci biologici innovativi basati su materiale 
genetico, cellule e tessuti. In particolar modo vengono definiti come prodotti per 
terapia cellulare somatica quelle preparazioni la cui principale azione biologica venga 
svolta da cellule o tessuti anche in presenza di matrici o rivestimenti di natura 
organica o inorganica. Appartengono alla categoria dei PTC i prodotti contenenti 
cellule o parti di esse ottenuti mediante procedure che alterano le caratteristiche 
genetiche, biologiche o fisiologiche del tessuto o dell’organo trattato, le preparazioni 
composte da cellule o parti di esse somministrate in associazione a matrici sintetiche o 
biologiche nel caso in cui sia l’elemento cellulare a svolgere la funzione biologica 
desiderata (uso “omologo”) ed infine le preparazioni composte da popolazioni 
cellulari, anche minimamente manipolate, impiegate in siti dove normalmente non 
sono presenti o per svolgere una funzione che fisiologicamente non possiedono (uso 
“non omologo”).  
Negli ultimi anni, l’utilizzo di cellule ampiamente manipolate ed espanse in vitro, è 
diventata una valida soluzione terapeutica per numerose patologie gravi dell’adulto e 
dell’età infantile. Tra i prodotti cellulari con le migliori prospettive di impiego clinico, 
spiccano le cellule staminali mesenchimali (MSC) che vengono impiegate nell’ambito 
della medicina ricostruttiva (tessuto osseo, tessuto adiposo e cartilagineo), nel 
trapianto emopoietico per favorire l’attecchimento delle cellule trapiantate ed il 
controllo della Graft Versus Host Desease (GvHD malattia del trapianto contro 
l’ospite) ed infine come immunomodulatori nella terapia di gravi malattie 
autoimmuni (5,6,7,8). L’introduzione di questa tipologia di cellule in alcuni contesti 
terapeutici non solo permette di migliorare le prospettive di cura di patologie a 
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prognosi infausta, ma anche di ridurre gli effetti collaterali legati alla tossicità delle 
normali terapie chemioterapiche.  
Uno dei documenti legislativi più importanti nell’ambito della regolamentazione di 
prodotti per le terapie cellulari è sicuramente costituito dal regolamento Europeo n. 
1394/2007  (9) sui medicinali per terapie avanzate, volto a garantire il massimo livello 
di sicurezza per i pazienti e a favorire la libera circolazione di questi prodotti, 
incentivandone l’utilizzo.  Infatti, fino all’entrata in vigore del decreto (30 dicembre 
2008), l’assenza di un quadro normativo comune ha ostacolato lo sviluppo di questo 
tipo di terapie. Il regolamento in vigore richiede esplicitamente che qualsiasi tipologia 
di prodotto impiegato per le terapie cellulari, sia preparato nel rispetto delle Norme 
di Buona Fabbricazione (GMP) e sperimentato a livello clinico nel rispetto delle 
Norme di Buona Pratica Clinica (GCP). Le GMP sono pubblicate nel IV volume della 
raccolta Eudralex (10) con la finalità di disciplinare la sperimentazione, la produzione 
e l’impiego di medicinali per uso umano e animale all’interno dell’Unione Europea. 
Attualmente i prodotti per terapia cellulare, poiché realizzati spesso in singoli lotti ad 
uso autologo o allogenico (da donatore compatibile) e prelevati all’interno di 
strutture sanitarie, non possono essere prodotti all’interno di un’industria 
farmaceutica. Ciò implica che le strutture ospedaliere o accademiche nelle quali 
hanno sede i loro siti di produzione (denominati Cell Factory) debbano essere 
strutturate come delle vere e proprie officine farmaceutiche, complete di aree a 
contaminazione controllata che rispondano ai criteri di classificazione imposti dalle 
GMP (11,12) per la manipolazione delle cellule, aree per la crioconservazione del 
prodotto, aree per lo stoccaggio e trattamento dei materiali e reagenti ed aree adibite 
al controllo qualità dei prodotti. Nel rispetto di tali normative, presso il servizio 
trasfusionale e centro di terapie cellulari dell’ospedale pediatrico Meyer, è stato 
allestito un laboratorio a contaminazione controllata in grado di offrire le forme più 
avanzate di trapianto di cellule staminali ed altre terapie cellulari.  
Come è già stato sottolineato, la produzione di prodotti per terapia cellulare avanzata 
richiede la conformità a numerosi protocolli legislativi corredata da un’apposita 
analisi dei rischi di produzione evidenziata dal documento di Validation Masterplan. 
Tale documento è stato redatto da personale specializzato ed è definito come il piano 
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organizzativo ed attuativo contenente le linee guida e le indicazioni fondamentali 
(scopo, responsabilità e contenuti) delle operazioni di convalida delle 
apparecchiature, impianti, processi e pulizie (13). La stesura di questo documento ha 
permesso inoltre di effettuare un’analisi dei rischi per individuare i sistemi critici per 
la qualità del prodotto ed i test minimi da effettuare in fase di 
qualificazione/convalida del laboratorio: da tale analisi è emerso che la 
contaminazione del prodotto rappresenta il rischio maggiore per il paziente e per 
l’intero sistema produttivo in quanto porterebbe, nella migliore delle ipotesi, 
all’eliminazione del prodotto e alla revisione del processo di manipolazione o 
addirittura alla gestione di gravi complicanze nel caso in cui il prodotto fosse già 
stato somministrato al paziente.  
Il rischio di contaminazione è dovuto alla somma di numerosi fattori (14) tra cui 
l’ambiente, le attrezzature, i materiali e reagenti utilizzati nella manipolazione ed 
anche la competenza degli operatori senza contare che un’eventuale contaminazione 
può incidere pesantemente sull’efficacia terapeutica delle cellule manipolate.  
 
1.2 Vantaggi di un laboratorio di controllo qualità 
all’interno del sito di produzione 
L’analisi dei rischi, associata alla proposta di soluzioni applicative e tecnologiche, ha 
fatto emergere il ruolo fondamentale del Laboratorio di Controllo Qualità 
sottolineando l’importanza della sua collocazione all’interno della Cell Factory, 
piuttosto che esternalizzare i controlli a laboratori analoghi peraltro presenti solo 
all’interno di stabilimenti farmaceutici. La presenza di un laboratorio dedicato al 
controllo qualità del prodotto permette di rendere più efficienti ed efficaci sia le fasi 
di messa a punto dell’intero sistema di produzione, secondo normativa GMP, sia le 
fasi di produzione poiché elimina le problematiche legate al trasporto dei campioni in 
strutture esterne  garantendo una maggiore tempestività delle risposte che a sua volta 
si traduce nell’attuazione di azioni correttive pressocchè immediate.  
Un laboratorio di Controllo Qualità all’interno di una Cell Factory di un’azienda 
ospedaliera, oltre ai vantaggi nell’ambito della produzione di prodotti cellulari, offre 
opportunità di rilievo per tutto l’ospedale in quanto dispone di risorse tecnologiche 
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qualificate, di tecniche validate e personale specializzato che possono essere sfruttate 
per attività di monitoraggio e controllo che solitamente sono esternalizzate, 
abbattendone peraltro i costi della sua realizzazione e manutenzione. Tra queste 
attività sono compresi i monitoraggi ambientali microbiologici  per aree critiche di 
degenza (ad esempio il centro trapianti di midollo osseo, sale operatorie e terapie 
intensive), attività di controllo della sterilità di emocomponenti come richiesto dalle 
normative vigenti in materia (15,16), prodotti non trasfusionali e prodotti galenici 
della farmacia ospedaliera ed infine il controllo microbiologico del latte umano 
pastorizzato proveniente dal Lactarium dell’ospedale.  
 
1.3 Installation Qualification, Operational Qualification 
& Performance Qualification 
Il concetto fondamentale che emerge dalle normative vigenti in materia di 
fabbricazione di prodotti per la terapia cellulare è la necessità della convalida e 
qualificazione della Cell Factory, comprendendo tutti gli aspetti del processo di 
produzione, dall’analisi dei rischi alla produzione vera e propria fino al rilascio del 
prodotto finale. È importante distinguere la qualificazione (qualification) dalla 
convalida (validation) (17,18,19,20) sia perché consistono di attività diverse, sia 
perché hanno un campo di applicazione differente (almeno in linea teorica). Con il 
termine validazione si fa riferimento ad un insieme di evidenze documentate 
comprovanti che un processo, condotto entro determinati parametri, è in grado di 
funzionare in modo riproducibile per dare risultati che soddisfino le specifiche ed i 
criteri qualitativi prestabiliti. La fase di convalida risulta fondamentale per 
dimostrare che la produzione avviene in modo corretto e conforme a quanto richiesto: 
all’atto pratico si traduce nella conduzione di una serie significativa di test atti a 
garantire la conduzione ottimale del processo produttivo vero e proprio. 
 Con il termine qualificazione si intende dimostrare, mediante la stesura di appositi 
documenti, che tutti i locali, sistemi e le apparecchiature siano adeguatamente 
installati e che funzionino correttamente fornendo i risultati attesi. La qualificazione 
costituisce spesso la fase iniziale di un processo di convalida anche se le singole fasi 
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di qualificazione da sole non costituiscono il processo di convalida. La qualificazione 
consiste in tre fasi sequenziali (figura 1): 
 Installation Qualification (IQ) è una verifica documentata che ha lo scopo di 
assicurare che un sistema utilizzato in un processo di produzione 
farmaceutica sia stato realizzato, installato, identificato e documentato in 
maniera adeguata in accordo con le sue specifiche costruttive. L’installation 
qualification è correlata a documenti che descrivono i dettagli costruttivi e le 
specifiche di installazione del sistema in base ai quali il sistema stesso è stato 
realizzato.  Alcuni esempi di IQ sono costituiti dalla verifica della taratura di 
uno strumento, verifica dell’equipaggiamento e dei componenti del sistema.  
 Operational Qualification (OQ) rappresenta la verifica documentata che il 
sistema ed i suoi componenti operano in accordo con le specifiche funzionali 
del progetto di base e che risultino adeguati per controllare i parametri di 
processo previsti. Un esempio di OQ è rappresentato dalla verifica funzionale 
degli allarmi e dei sensori di un sistema. 
 Performance Qualification (PQ) costituisce la verifica documentata che un 
sistema è in grado di adempiere in modo costante e ripetitivo alle funzioni 
previste se sfidato sui limiti di funzionamento dichiarati. La PQ è correlata al 
documento di User Requirements Specification che definisce in modo 
esplicito ciò che l’utente vuole che il sistema faccia, ovvero con quali modalità 
e per quali scopi impiegare il sistema. La buona riuscita di una performance 
qualification applicata ad uno strumento deve inoltre soddisfare tre criteri 
principali quali la verifica della riproducibilità, stabilità ed efficienza dello 
strumento in esame.