בדיקת סטריליות: מי הכי מהירה בעיר?

מוצרים רפואיים נדרשים לעבור בדיקת סטריליות (Sterility Test) לפני שניתן יהיה לעשות בהם שימוש בטוח עבור החולים הנזקקים להם. בחלק זה של המאמר נתאר כיצד מתבצעות הבדיקות, כיצד אנו מוודאים שהמוצר אינו מזוהם ומה הבדיקה הכי מהירה שאנו יכולים להציע לכם כיום.

נכתב על ידי:
לי אלעזרי, ראש צוות בדיקות סטריליות וחדר נקי 
ד"ר רוני כהן, מנהל חטיבת מעבדות השירות במעבדות חי

בדיקות הסטריליות הן תחום מרכזי בעבודת מעבדת השירות למיקרוביולוגיה של מעבדות חי.  הצוותים שלנו משרתים טווח רחב מאוד של לקוחות: חברות תרופות, יצרני התקנים רפואיים (Medical devices), הכנות רוקחיות פרטיות וכאלו שנמצאות בבתי החולים ושמייצרות בעצמן את התרופות; חברות סטארט-אפ שמפתחות תרופות או התקנים ומוצרים רפואיים. מדי יום מגיעים אלינו מגוון רחב של מוצרים שמקורם בפיתוחים של התעשייה הישראלית: סטנטים באורך של מטר וחצי; שתלים בגודל אגרוף; קטטרים; תרופות מכל סוג במזרקים, שקיות, במבחנות בכל הגדלים הצבעים והמינים וכן combined medical devices המכילים בתוכם תרופה. תפקידינו למעשה הוא לוודא שהם אינם מזוהמים במיקרואורגניזמים (חיידקים, שמרים ועובשים)  מכל סוג שהוא. כדי לעשות זאת, אנחנו מציעים מספר סוגים של בדיקות סטריליות. הבדיקה נחשבת לקריטית ביותר במעבדה ומבוצעת בחדר נקי ברמה מאוד גבוהה ובתנאי GMP תוך הקפדה על התנאים המחמירים ביותר (על החדר הנקי נספר בהמשך), הסמכת אנליסט לבדיקה זו הינה ארוכה ומאתגרת ונחשבת לקריטית ביותר.

סוג הבדיקה (Sterility Test) נקבע לפי הדחיפות בביצוע הבדיקה, סוג המוצר וכמובן הרגולציה אליה הוא משתייך. פעמים רבות אנחנו מקבלים דוגמאות שיש לבדוק בדחיפות של מספר שעות, למשל בתחום התרפיה התאית (Cell Therapy). במקרים אלו אנחנו עובדים סביב השעון כולל לילות וסופי שבוע, ומבצעים שחרור מהיר של התוצאות מכיוון שמדובר בהשתלה לחולה שכבר מוכן אליה מראש. חשוב לנו שתכירו את כל סוגי הבדיקות שאנחנו מבצעים כדי שנוכל ביחד להתאים את הבדיקה המתאימה למוצרים שלכם וללוח הזמנים שבו עליכם לפעול.

בדיקת סטריליות: השיטה הקלאסית

השיטה הקלאסית היא הבדיקה הוותיקה והפופולארית ביותר. היא פארמקופיאלית ומאושרת GMP, כלומר עומדת בתקן המחמיר ביותר מבחינת הרגולציה (USP <71>, EP 2.6.1). בדיקה זו מבוססת על הכנסה או העברה של המוצר הרפואי לתוך מדיה (מצע עשיר לגידול מיקרואורגניזמים) וזיהוי היווצרות של עכירות במדיה, הנוצרת בשל התרבות של מיקרואורגניזמים. הבדיקה יכולה להתבצע בשתי דרכים עיקריות:  ישירה (Direct), או בסינון (Filtration). בשתי השיטות התוצאות הסופיות מתקבלות לאחר 14 יום.

בדיקה ישירה (Direct sterility test) – בבדיקה זו מכניסים את המוצר הרפואי (למשל תרופה או שתל) ישירות למיכל עם מדיה (מצע עשיר לגידול חיידקים). המדיה נחלקת לשני סוגים: מדיה אחת מתאימה לגידול חיידקים אירוביים, פטריות ועובשים. ואילו המדיה השנייה מתאימה לגידול חיידקים אנאירוביים. כל מדיה מודגרת במשך 14 ימים בטמפרטורה האופטימלית עבור המיקרואורגניזמים. אם אכן קיימים מיקרואורגניזמים (כלומר זיהום) במוצר הנבדק, המדיה ותנאי הגידול יאפשרו לה לשגשג במהירות, לצמוח ולהתרבות. התוצאה תבוא לידי ביטוי בעכירות המדיה שהאנליסט במעבדה יוכל להבחין בה באופן ויזואלי. כאשר מדובר במוצרים פיזיים כמו סטנטים (שחלקם מיוצרים כיחידה ארוכה של מטר וחצי), קוצבי לב, קטטרים, שתלי שיניים, אנדוסקופים וכו'. אנחנו נדרשים ליכולת אלתור ויצירתיות שתאפשר לנו להכניס אותם למיכל, שגודלו מוגבל בסופו של דבר, וכל זאת ללא הכנסת זיהום חיצוני. כאן נכנסים לפעולה כלי חיתוך שונים שמאפשרים לנו לחתוך את המוצר לחלקים קטנים יותר. מדי יום אנחנו עוברים על כל הדגימות, מנערים אותן בעדינות ובודקים אם הדוגמה צלולה ואין עכירות שתחשיד בקיומו של זיהום בבדיקה. בתום 14 ימים אנחנו מוציאים את הדוגמאות ובוחנים האם נוצרה עכירות – ומעדכנים את הלקוח ישירות בתוצאה שהתקבלה באמצעות מערכת ממוחשבת. חיסרון השיטה הוא בזמן הבדיקה הארוך יחסית (14 יום) וכן בסובייקטיביות ההסתכלות (היומיומית) המבוצעת על ידי האנליסט.

בדיקה באמצעות סינון (Membrane filtration) – בבדיקה זו למעשה הדוגמא עוברת סינון במערכת סגורה. יתרונה של השיטה בכך שהיא מאפשרת לבדוק דוגמאות בעלות נפח נוזלי גדול יותר (מכיוון שהנוזל כולו מסונן), כמו כן בשיטה זו ניתן להיפטר ממעכבי גידול של מיקרואורגניזמים הנשטפים דרך הממברנה (כגון אנטיביוטיקה), תרופות כימיות ותרופות מבוססות תרפיה תאית ועוד. למה בעצם להיפטר ממעכבי גידול? על כך בפרק על תיקוף (Validation) .

בתחילת התהליך אנו מעבירים את הדוגמה שהתקבלה דרך מערכת בעלת שתי ממברנות שקוטרן 0.45 מיקרון, כך שאם ישנם מיקרואורגניזמים בדוגמה הם יצטברו על גבי הממברנה. בשלב הבא הממברנות נשטפות בחומר המנטרל חומרים מעכבי גדילה שיכולים לפגוע בצמיחת המיקרואורגניזמים. כזכור, מטרתנו היא לבחון האם יש זיהום במוצר ולאפשר לזיהום להתפתח  עד לרמה שבה עין בלתי מזוינת מסוגלת להבחין. רק כך נוכל להוכיח את בטיחות התרופות וההתקנים הרפואיים עבור אוכלוסיית החולים.

בשלב הבא, אנחנו מוסיפים לממברנות שתי מדיות, אירובית ואנאירובית, כדי לאפשר צמיחה של מגוון סוגי מיקרואורגניזמים. לאחר מכן אנחנו מדגירים את המדיות בטמפרטורה האופטימלית לגדילת מיקרואורגניזמים במשך 14 יום. גם כאן, מטרת הבדיקה היא לוודא שהתמיסה שבה נמצאת הממברנה והמוצר המסונן נשארת צלולה, כלומר שלא התגלו מיקרואורגניזמים שמקורם במוצר הנבדק אשר גורמים לעכירות הנוזל. גם בשיטה זו, מדי יום, מתבצעת הסתכלות ויזואלית בכל הדוגמאות על מנת לוודא שאין עכירות.

הבדיקה המהירה והאוטומטית: BacT/ALERT

בדיקת הסטריליות בשיטה הקלאסית שתוארה לעיל נמשכת זמן רב יחסית (14 יום) והיא לא תמיד מתאימה לכל המוצרים ובוודאי שלא לכל היצרנים שרוצים לשווק מוצר בהקדם לשוק. כך למשל, עבור תרופה בעלת תוקף קצר, 14 ימים הם זמן ארוך  מדי. עבור מקרים אלה אנו מציעים שיטת בדיקה מהירה הרבה יותר המקצרת משמעותית את זמן הבדיקה (7 ימים בלבד). שיטה זו מתבססת על מכשיר ה-BacT/ALERT אשר ידוע ומקובל בעולם כבר מעל 20 שנה וכיום המעבדה המיקרוביולוגית במעבדות חי הינה היחידה בארץ אשר מציעה את השירות באמצעותו.  השיטה קיבלה אישור GMP ובקשות לתיקוף מוצרים (Validation) הוגשו ע"י לקוחותינו ל-FDA ולמשרד הבריאות.

עיקרון הפעולה של המכשיר הינו זיהוי פליטה של CO2 בתוך וייל עם דוגמא, בהתבסס על העובדה לפיה פליטת CO2 מראה שיש חיים בדוגמה; משמע –  גדילת מיקרואורגניזמים. לבקבוק המדיה יש אינדיקטור המשנה את צבעו בהתאם לרמות ה-CO2 הנפלטות. מדי עשר דקות מכשיר ה-BacT/ALERT שולח קרן לייזר שמזהה את השינוי בצבע, ולכך למעשה מזהה שינוי כזה בזמן אמת. גם בבדיקה זו אנו משתמשים בשני סוגי מצעים: לפטריות וחיידקים אירוביים ולחיידקים אנאירוביים. הדוגמה שאנחנו מקבלים מוזרקת לתוך בקבוק ובו מדיה מועשרת המותאמת לגידול מיקרואורגניזמים (כל זה כמובן בחדר הנקי, ועל כך בהמשך המאמר). בנוסף, כל בקבוק של מדיה מכיל גם שרף (Resin) שיכול לספוח חומרים מעכבי צמיחת מיקרואורגניזמים שכן כמו שציינו אנחנו דואגים לתת למיקרואורגניזמים  "בית הבראה מושלם", על מנת שיתרבו – במידה והם קיימים. הדוגמאות מוכנסות להדגרה במכשיר ה- BacT/ALERT בשתי טמפרטורות שונות עפ"י דרישות הפארמקופיאה.

ניתן לבצע בדיקה מהירה זו למוצרים שנפחם הינו עד 20 מ"ל . למי זה מתאים? למשל ללקוחות של תרפיה תאית, הכנות רוקחיות ומוצרי פארמה בנפח קטן יחסית. בניגוד לבדיקה הקלאסית, שבאמצעותה קשה לזהות עכירות חדשה בדגימות שהיו עכורות מלכתחילה, שימוש ב-BacT/ALERT מאפשר להתגבר על קושי זה שכן המכשיר מודד פליטה של CO2  באופן שאינו תלוי בעין בלתי מזוינת של אנליסט.

סיכום יתרונות ה- BacT/ALERT:

  • מהירות הבדיקה (7 ימים בלבד)
  • במדיה ישנו שרף (Resin) המאפשר להתגבר על עיכוב גדילת מיקרואורגניזמים
  • זיהוי צמיחת מיקרואורגניזמים מבוצע ע"י המכשיר באופן אוטומטי
  • זיהוי הזיהום נעשה באופן מידי ומתקבלת התראה אוטומטית
  • המכשיר הינו רובסטי (Robust) ומאפשר הכנסת כ-250 דוגמאות במקביל
  • המכשיר עומד בתקני CFR 21 Part 11

הבדיקה הדחופה והכי מהירה שמאושרת כיום: מכשיר HB&L

מדובר בבדיקה המהירה ביותר שעומדת כיום לרשות תעשיית ה- Cell Therapy שמספקת תוצאה סופית תוך 24 שעות ועבור מרבית המיקרואורגניזמים אפילו תוך מספר שעות (כל זה בתלות במוצר הניבדק ובתיקוף (Validation) של השיטה . כאשר מטופל נמצא בבית החולים ומחכה לקבל טיפול בתרופה, זו הדרך היחידה בה ניתן לוודא שהדוגמה נקייה ממיקרואורגניזמים ובטוחה לשימוש באופן ודאי. מדובר על בשורה של ממש לתחום: לא פעם הבדיקה נעשית באמצע הלילה או בסופי שבוע במידה ומדובר בהשתלה. עפ"י רוב בדיקה זו תתבצע במקביל לבדיקת אנדוטוקסינים (BET) שגם היא מהירה וכן בדיקת Mycoplasma המבוצעת באמצעות nested PCR.

שיטה העבודה של המכשיר מבוססת על זיהוי עכירות, אולם בשונה מהבדיקה הקלאסית וה- BacT/ALERT היא מבוצעת באמצעות קרן לייזר (קריאה ספקטראלית באורך גל של 610nm) ובצורה ממוחשבת. גם כאן ישנו שימוש בשתי מדיות אירובית ואנאירובית. את הדוגמה שאנו מקבלים מהלקוח אנחנו מזריקים לויילים המיועדים של המכשיר  (בחדר הנקי) ואותם ממקמים ישירות במכשיר.  המכשיר מתפקד גם כאינקובטור ולכן כל עוד הדוגמאות נמצאות בתוכו הן מודגרות בטמפרטורה קבועה ובמידה ויש גידול מתקבל גרף גידול לוגריתמי שתואם התרבות של  מיקרואורגניזמים. כל משך הבדיקה, הויילים מעורבבים באופן רציף (stirring) וזאת כדי לאפשר תנאי גידול מיטביים ואחידים ולזהות במהירות עכירות הנוצרת במקרה של זיהום במוצר. אחת לחמש דקות המכשיר מקרין קרני לייזר משתי זוויות כדי למדוד את רמת העכירות. רמות עכירות שונות שנוצרות מנוכחות מיקרואורגניזמים בוייל גורמות לשבירת קרני הלייזר בזוית ספיציפית. בעזרת אלגוריתם ספציפי וחכם, המכשיר מייצר גרף גדילה שעל פיו ניתן לזהות צמיחה של מיקרואורגניזמים. למעשה, תוך מספר שעות הבדיקה מסתיימת ואנחנו מקבלים תוצאה סופית, האם התרופה נקייה ממיקרואורגניזמים.

נשמח לקבוע אתכם פגישת ייעוץ במהלכה נבין את הצרכים שלכם בבדיקות סטריליות וכדי שתוכלו להתרשם מעבודתנו המוקפדת והאיכותית. הייעוץ כולל בחירה והתאמה של הבדיקה הנכונה עבור המוצרים שלכם, ניתוח דרישות הרגולציה הנוכחית והעתידית וכיצד יש להיערך לבדיקת תיקוף מוצלחת של המוצרים. כמו כן נבדוק האם נוכל לקצר את זמן ההמתנה לשחרור האצוות ולייעל עבורכם את התהליך כולו ובמידת הצורך לספק מידע אודות החדר הנקי שלכם-דיגומו וזיהוי המיקרואורגניזמים שבו.

לחצו כאן לקביעת פגישה

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *