Instalaciones de fabricación de vacunas y salas blancas

Diseño de una instalación de fabricación de vacunas

Como cualquier otro entorno de fabricación de productos farmacéuticos o biotecnológicos, la producción de vacunas requiere zonas de sala blanca específicas para sus instalaciones de fabricación de vacunas. 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.

Este artículo cubrirá muchos aspectos para ayudar a entender cómo diseñar una 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
Y 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 ofrecer 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.

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.)

A menudo hablamos de la vacuna en sí y de la enfermedad de la que nos protege. Sin embargo, la producción de vacunas requiere 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. Algunas instalaciones de fabricación de vacunas realizan toda la producción por sí mismas o hacen negocios con una organización de fabricación de desarrollo por contrato (CDMO) que 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. He aquí un ejemplo de diseño o disposición de una instalación de fabricación de vacunas víricas.

Diseño y disposición de las instalaciones de fabricación de vacunas

La sala de cambios de la sala limpia / zona 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. En el diseño se incluirán múltiples esclusas, 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, como se puede ver en la imagen de distribución de arriba. 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 una zona 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 no clasificada (CNC) o no clasificada (UNC) 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.

Las partes interesadas en las vacunas: de los entornos de sala blanca 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.

El equipamiento para vacunas varía en función del tipo de vacunas que se produzcan y del tamaño de sus operaciones, ya sea en la fase de desarrollo, en la etapa preclínica o en la fabricación a gran escala.

Como siempre, desde Isobox Systems, ofrecemos guías e información pormenorizada de los aspectos que pueden cubrir las diferentes funcionalidades de una sala blanca. Sin duda, en este caso, el uso de una sala blanca para el desarrollo de vacunas es de vital importancia.