Diseño de instalaciones para fabricación de vacunas
Al igual que cualquier otro entorno de fabricación farmacéutica o biotecnológica, la producción de vacunas requiere zonas de sala blanca específicas para ese tipo de instalaciones.
La fabricación de medicamentos biológicos supone un reto para el diseño de la sala limpia. El diseño de las instalaciones de fabricación de vacunas no es una excepción a esta regla.
Se plantean muchos aspectos a considerar en el diseño instalación de fabricación de vacunas.
- Consideraciones generales sobre la sala limpia
- Diferentes tipos de vacunas
- Diseño detallado de las instalaciones de fabricación de vacunas
- Tipos de equipos necesarios para la producción de vacunas
- Los diferentes pasos para la fabricación de una vacuna de vector viral
- Los productos relacionados con las vacunas que se fabrican en salas blancas
Todas las etapas del desarrollo y la fabricación de vacunas necesitan entornos de sala blanca para proporcionar el ambiente crítico requerido. La temperatura, la humedad, el flujo de aire, la presión del aire (positiva o negativa según el nivel BSL) y otros requisitos ambientales son obligatorios para proporcionar una vacuna segura sin ningún riesgo de contaminación.
A continuación se indican algunos aspectos que deben tenerse en cuenta para la disposición de una instalación de fabricación de vacunas o de biofabricación:
- Tipo de vacunas o componentes que fabrica
- Niveles de bioseguridad (BSL) según el tipo de vacunas o vector viral utilizado
- Patrones de flujo de trabajo
- Clasificaciones ISO / requisitos GMP para la sala blanca de vacunas
- Fase del proceso (I+D, fases preclínica y clínica, fabricación a gran escala)
- Dimensiones, equipamiento dentro de la sala, número de personas que trabajan dentro
- Capacidad de producción de vacunas/número de dosis que se espera producir
- Ampliación de las instalaciones
- Servicios estándar (fontanería, electricidad, gases de proceso, etc.)
El tipo de vacuna o los componentes producidos dentro de las instalaciones de fabricación de vacunas
A menudo hablamos de la vacuna en sí y de la enfermedad de la que nos protege. Sin embargo, la producción de vacunas requiere además de otros componentes como proteínas, ácido nucleico, vectores virales, células, adyuvantes, ADN plasmídico y muchos más. Muchos de estos componentes de las vacunas deben fabricarse en salas blancas. Algunos laboratorios de fabricación de vacunas realizan toda la producción por sí mismas, también colaborán con otras empresas mediante contrato (CDMO) que les fabrica componentes específicos de vacunas en sus salas blancas.
También es importante tener en cuenta que el diseño de las instalaciones de fabricación de vacunas cambiará en función del tipo de vacuna. Una instalación de fabricación de vacunas víricas, por ejemplo, tendrá un diseño diferente al de una vacuna a base de plantas o una vacuna de ARNm porque el flujo de trabajo, el equipo y las clases de salas blancas serán diferentes.
Una instalación de vacunas cGMP puede fabricar:
- Vacunas inactivadas
- Vacunas vivas atenuadas
- Vacunas de ARN mensajero (ARNm) (vacunas Covid-19)
- Vacunas de subunidades, recombinantes, de polisacáridos, de partículas similares a virus (VLP) y conjugadas
- Vacunas de toxoides
- Vacunas de vectores virales
- Vacunas de ADN
El diseño/disposición de las instalaciones de fabricación de vacunas
Los productos de las vacunas van desde organismos vivos (por ejemplo, la salmonela tifoidea atenuada) hasta proteínas inertes (por ejemplo, las partículas similares a los virus utilizadas para proteger contra la infección de la hepatitis B). Esta diversidad de productos tiene un impacto significativo en el diseño de las instalaciones, la validación del proceso y el control. A continuación se presenta un ejemplo de diseño o disposición de una instalación de fabricación de vacunas víricas.
Diseño y disposición de una instalación de fabricación de vacunas
La sala de cambios de la sala limpia / Área de batas: Como cualquier otro entorno de sala limpia, la instalación de fabricación de vacunas necesitará una zona de batas para eliminar el riesgo de contaminación. Se incluirán múltiples esclusas en el diseño, esclusas de material (MAL) y esclusas personales (PAL).
Producción de cultivos celulares: La extracción de células, tejidos u órganos de un animal o una planta y su colocación en un entorno artificial para promover su crecimiento. Lo ideal es que la sala limpia de cultivo celular sea un área segregada. La dimensión de la sala limpia estará influida por la cantidad y el tamaño de los biorreactores o fermentadores de cultivo celular. Su capacidad de bioprocesamiento oscila entre 50 y 2.000 litros e incluso más.
Producción de vacunas: Se trata de la zona de sala blanca de la instalación de fabricación de vacunas víricas que se utiliza para cosechar e inactivar los patógenos del interior del virus. Supongamos que está fabricando vacunas con vectores virales, dependiendo de la cepa del virus tendrá que pensar en el nivel de bioseguridad (BSL) y en los requisitos de las Buenas Prácticas de Fabricación (cGMP) en el diseño y disposición de su planta de vacunas. El nivel BSL afectará al sistema HVAC y al diseño de la instalación de vacunas, ya que la sala blanca podría necesitar presión negativa para BSL-3 y BSL-4. El grado de la sala blanca para estas actividades relacionadas con las vacunas suele ser un grado C (ISO7).
Purificación de vacunas: La purificación de las vacunas es una de las tareas más difíciles del proceso posterior, ya que suele requerir múltiples pasos de purificación. Los avances tecnológicos permiten ahora acelerar la purificación en el proceso posterior. Las instalaciones de fabricación de vacunas necesitarán equipos de cromatografía para este paso. La formulación de la vacuna, en la que se añaden adyuvantes, estabilizadores y conservantes, tendrá lugar en esta sala blanca. El control ambiental también es algo que hay que tener en cuenta en el diseño y la disposición. Pensar en el flujo de trabajo y el proceso de fabricación es fundamental a la hora de diseñar las instalaciones de fabricación de vacunas.
Llenado/acabado aséptico: El diseño de las instalaciones de fabricación de vacunas debe incluir un área específica para el llenado/acabado aséptico para la esterilización y el envasado de las vacunas recién producidas. La sala de llenado/acabado aséptico es un área crucial de la instalación para garantizar la seguridad de las vacunas dentro de los viales y jeringas. En esta zona, el sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado se diseñará y operará para mantener el núcleo aséptico utilizando una presión positiva que se extienda fuera del núcleo. Serán necesarias cabinas de bioseguridad o campanas de flujo de aire laminar (LAF) para obtener un área ISO 5 (Grado A) para las operaciones críticas del proceso de llenado, con un fondo de sala limpia ISO 8 (Grado D).
Etiquetado y envasado: Aunque esta área no necesita ningún grado de sala limpia o clase ISO en particular, es una parte sustancial del diseño de la instalación de fabricación de vacunas. Es crucial garantizar que la vacuna adecuada vaya en el vial correcto con la etiqueta adecuada. Un grado de sala limpia respeta las directrices de la Organización Mundial de la Salud, dependiendo de si se realiza o no el tapado de la vacuna. Normalmente, el tapado se realiza en la fase previa de la producción de la vacuna. La planta de producción de vacunas necesitará envases, máquinas de etiquetado de viales y equipos de almacenamiento en frío, como congeladores (las vacunas más nuevas deben mantenerse a -70°C/- 94°F).
Sala de control de calidad (QC y QA): La sala de control de calidad es esencial para comprobar la potencia de las vacunas que se producen. Los organismos vivos y los medicamentos biológicos son mucho más complejos que los medicamentos químicos. La reacción de los organismos vivos en el interior de los viales puede variar en cada lote de producción de vacunas, por lo que es necesario probarlos cuidadosamente. En un área abierta, el laboratorio de control de calidad necesita una sala limpia de grado A en un fondo de grado B. En un laboratorio de control de calidad segregado y dedicado, funcionará un aislador con un fondo de grado D.
Partes interesadas en las vacunas: de las salas blancas a la fabricación de vacunas a gran escala
A menudo pensamos en las vacunas como el producto final de una empresa farmacéutica, pero la verdad es que las vacunas son el resultado del conocimiento y la colaboración de la humanidad. Desarrollar candidatas a vacunas con la rapidez con la que lo hicimos para la pandemia de COVID-19 requiere diversos conocimientos y habilidades específicas. Todo ello fue posible gracias a la participación de varias empresas especializadas en vacunas y sus productos. Desde el desarrollo de una vacuna hasta su comercialización intervienen múltiples partes interesadas. Las partes interesadas van desde las empresas de dispositivos médicos hasta las empresas de biotecnología y la industria farmacéutica.
El campo de las ciencias de la vida está evolucionando muy rápidamente gracias a las nuevas tecnologías y a un mayor conocimiento del cuerpo humano. Las vacunas suelen ser conocidas por reforzar la inmunidad contra las enfermedades infecciosas. Sin embargo, hoy en día también se utilizan en la inmunoterapia con vacunas de células CAR-T, y muchas tecnologías de vacunas se utilizan en la administración de inyecciones de anticuerpos monoclonales para enfermedades autoinmunes. Muchos componentes de las vacunas también se utilizan en otros tipos de medicamentos. En otras palabras, las instalaciones de fabricación de vacunas y las salas blancas relacionadas con las vacunas se utilizan para fabricar diversos medicamentos biológicos. Como hay tantos productos diferentes relacionados con las vacunas, el proceso de fabricación puede variar por muchas razones, lo que significa que la disposición de la sala blanca se convierte en un diseño único.
En Isobox Systems, como empresa dedicada al diseño y desarrollo de salas limpias (clean rooms), nos interesamos por difundir todo el conocimiento adquirido para una mejor comprensión de la importancia de la implantación de salas blancas en sectores críticos como, en este caso, el desarrollo de vacunas, ligado estrechamente a la industria farmacéutica.