Cell banking - Kryokonservierung von Zellen für Bioassays und Herstellungszellbanken
In zunehmendem Maße finden Zellkulturen sowohl in der Herstellung als auch der Qualitätskontrolle von Arzneimitteln Einsatz. In beiden Fällen stellen die Zellen eine wichtige Grundlage für den Prozessteil dar.
In der Herstellung sind die Zellen
- Substrate z. B. für die Impfstoffherstellung oder
- bei ATMP und TEMP sowie Gewebezubereitungen je nach Produkt der Wirkstoff bzw. die aktive Komponente (active substance)
In der Qualitätskontrolle dienen die Zellen als
- Prüfmittel
In beiden Bereichen werden Anforderungen an die Qualität der Zellen gestellt.
Diese InCelligence-Seite beinhaltet:
Cell banking und Kontrolle von Herstellungszellbanken (Substrate)
Für Zellsubstrate zur Herstellung biotechnologischer und biologischer Produkte, zum Beispiel Zellen in der Impfstoffproduktion, regelt die ICH Q5D Guideline "Derivation and Characterisation of Cell Substrates Used for Production of Biotechnological/Biological Products" (adopted EMA Guideline CPMP/ICH/294/95) die grundlegenden Anforderungen an die Zellen sowie das Cell Banking von Master Cell Bank (MCB) und Working Cell Bank (WCB), wobei der Bankingprozess etwa wie im nachfolgenden Schema rechts dargestellt durchgeführt wird.
- § 1 Introduction
- § 2 Guidelines
- § 2.1 Source, History, and Generation of the Cell Substrate
- § 2.1.1 Introduction
- § 2.1.2 Origin, Source, and History of Cells
- § 2.1.3 Generation of the Cell Substrate
- § 2.2 Cell Banking
- § 2.2.1 Cell Banking System
- § 2.2.2 Cell Banking Procedures
- § 2.3 General Principles of Characterization and Testing of Cell Banks
- § 2.3.1 Tests of Identity
- § 2.3.1.1 Metazoan Cells
- § 2.3.1.2 Microbial Cells
- § 2.3.2 Tests of Purity
- § 2.3.2.1 Metazoan Cells (viruses, bacteria, fungi, mycoplasma)
- § 2.3.2.2 Microbial Cells
- § 2.3.3 Cell Substrate Stability
- § 2.3.4 Tests for Karyology and Tumorigenicity
Pauschal bzw. vereinfacht dargestellt müssen innerhalb des Bankings von Produktionslinien alle durchgeführten Kontrollen und Tests den Vorgaben und Nachweisgrenzen des Arzneibuchs entsprechen. Präziser gilt: Für Herstellungszellbanken sind die jeweils anwendbaren Arzneibuchanforderungen sowie produkt-, prozess- und zulassungsspezifischen Spezifikationen und regulatorischen Vorgaben maßgeblich. Dies gilt insbesondere für Sterilitätsprüfungen sowie Tests auf Viren und Mykoplasmen, soweit die jeweiligen Anforderungen anwendbar sind.
Vorgaben für Zellbanken im Bereich Qualitätskontrolle und Bioassays
Im Grunde sind Zellen, die für eine QK-Prüfung verwendet werden, Prüfmittel und müssen als solche qualifiziert und gewartet werden. Dies bedeutet, dass ihre Funktionalität initial und fortlaufend geprüft werden muss. Pauschal bzw. vereinfacht dargestellt geht im Gegensatz zu Herstellungsbänken z. B. mit einer Kontamination kein direktes Risiko für den Patienten einher. Eine veränderte oder kontaminierte Bioassay-Zellbank kann jedoch falsche Prüfergebnisse und damit auch falsche Qualitäts- oder Freigabeentscheidungen verursachen. Daher kann der Umfang und die Tiefe der Prüfungen risikobasiert herabgesetzt werden, muss aber zum Verwendungszweck und zur Funktion des Assays passen. Pauschal formuliert müssen Prüfungen nicht generell den Vorgaben bzw. Nachweisgrenzen der Ph. Eur. entsprechen; präziser sind Verwendungszweck, validierte Prüfmethode, Spezifikation, Zulassungs- bzw. Prüfdokumentation und Risikobewertung maßgeblich. Bisher gibt es jedoch kein einzelnes behördliches Dokument, das ausschließlich alle Anforderungen an Zellbanken für Bioassays zusammenfasst oder erläutert.
Folgende Punkte sollten in Analogie zur ICH Q5D auch für Bioassay-Zellen umgesetzt werden:
- Dokumentierte Herkunft
- Identitätsnachweis: bei humanen Zellen z. B. STR; bei anderen Spezies geeignete DNA-basierte Identitätsverfahren; ggf. ergänzend Karyogramm (MCB, WCB)
- Sterilitätsprüfung (basal auf Forschungslevel oder Ph. Eur.-konform auf Pharma-QC-Level, je nach Anwendung)
- Mykoplasmenprüfung (basal auf Forschungslevel oder Ph. Eur.-konform auf Pharma-QC-Level, je nach Anwendung)
- Banking
- Dokumentierte Anzucht und Kryokonservierung
- Stabilitätsprüfungen
Neben den Grundprinzipien sollte man beim Anlegen einer Zellbank immer die Alterungsproblematik bedenken und ein Banking-System anstreben, das auf lange Zeit eine gleichbleibende Qualität der Zellen möglichst ohne Neukauf der Linien garantiert. Oft kann es nützlich sein, weitere, firmenabhängig benannte Bankingstufen wie Sicherheitseinfrierungen, Primary oder Seeding Cell Banks zu generieren, um den Bedarf langfristig abzusichern. Diese Alterungsproblematik und der Aufbau eines langfristig stabilen Banking-Systems werden im Kurs Bio-Assay-Zellbanken und Kryokonservierung von Zellkulturen intensiv berücksichtigt.
Zellbanken als Lieferant
Um die Qualität und Identität der Zellen möglichst weitgehend abzusichern, sollten Linien bevorzugt bei etablierten Zellbanken oder anderen entsprechend qualifizierten Quellen gekauft werden. Auch dort kann es zu Kontaminationen und Kreuzkontaminationen kommen, aber es wird regelmäßig getestet, sodass die Sicherheit deutlich höher ist.
Eine Übersicht über Zellbanken, die Zellen, Bakterien und Pilze verkaufen, finden Sie auf unserer Linkseite zu Zellbanken.
Weiterführende Informationen
- Zellbanken und Zellkultur-Stammsammlungen
- Zellkultur unter GMP
- Zellkultur Bioassays - cell-based assays - Überblick
- Literatur-Übersicht Zellkultur-Qualitätskontrolle