Innovation, opportunités et changement de culture
Les systèmes à usage unique (SUS : Single-Use Systems) se développent de façon considérable afin de répondre aux besoins de flexibilité de l’industrie pharmaceutique et de limiter les risques de contamination croisée. Si la performance des systèmes et des matériaux évolue très vite, leur utilisation présente certaines limites technologiques et nécessite un véritable changement culturel. L’implémentation et l’exploitation d’un procédé en Single Use nécessite de bien en comprendre les intérêts, les contraintes et les impacts potentiels.
Des technologies innovantes en constante évolution
L’offre SUS s’est considérablement accrue ces dernières années, en proposant des solutions fiables et innovantes. Il existe désormais des technologies en usage unique pour la plus grande partie des opérations de fabrication up-stream et down-stream des produits biologiques ou pour la formulation de produits.
Si les SUS nécessitent toujours beaucoup d’interventions manuelles, ces dernières années ont néanmoins vu l’augmentation du choix de capteurs à usage unique, et se développer les systèmes de supervision et d’automatisation.
Entre flexibilité et enjeux qualité
Synonymes de flexibilité et d’agilité, les SUS rendent possible le développement d’infrastructures modulaires, dont les capacités de production peuvent s’ajuster en fonction de l’évolution des besoins ou de l’augmentation de la taille de lot. Ils facilitent également les transferts technologiques intra et intersites.
Les SUS permettent de valoriser au mieux la disponibilité des ateliers et de réduire les risques de contamination croisée, en réduisant les temps de préparation et supprimant les temps de cycles de nettoyage et stérilisation.
Les industriels doivent cependant faire face à certains challenges liés à l’utilisation des SUS :
- Contrairement à l’inox ou au verre, qui sont considérés plutôt inertes vis-à-vis des produits pharmaceutiques, les polymères peuvent interagir fortement avec le produit.
- Les SUS sont mécaniquement plus fragiles qu’une installation en inox générant des risques de fuite ou de perte d’intégrité parfois complexe à détecter (integrity test ou leak test).
- Les matériaux évoluent périodiquement pour une meilleure performance, générant ainsi un nombre de changements importants dont il est nécessaire de maîtriser les impacts. Le processus qualité de maîtrise des changements requiert alors une transparence et un partenariat efficient entre l’industriel et le fournisseur des SUS.
- L’industriel devient dépendant de la bonne mise à disposition des SUS par ses fournisseurs pour garantir son moyen de production. Sécuriser sa chaîne d’approvisionnement devient un enjeu majeur, pouvant générer des contraintes de stockage ou de double sourcing parfois difficile à concrétiser.
- Enfin, un nombre important d’opérations manuelles demeurant, le personnel de production doit participer à une véritable transformation culturelle et devenir un acteur majeur et incontournable de l’atteinte des enjeux qualité par le respect de pratiques minutieuses et rigoureuses.
Interactions contenant/contenu : un cadre réglementaire très strict
De nombreuses interactions existent entre le contenant et le contenu générant des impacts sur les propriétés du SUS ou les caractéristiques du produit.
Si les pharmacopées des différentes régions du monde définissent les attentes des autorités compétentes, la mise en pratique est parfois complexe de par l’absence d’harmonisation.
Il est notamment nécessaire d’étudier :
- La compatibilité biologique ;
- La compatibilité chimique ;
- L’absence de solvant résiduel ;
- La génération d’extractibles et de relargables ;
- L’absence de contaminations particulaires (particulate matter) ;
- L’absence de contamination microbiologique.
La flexibilité au prix d’un fondement scientifique solide pour assurer l’absence de risque patient
Extractibles et relargables : évaluation des risques toxicologiques
Les interactions entre les matériaux et le produit peuvent générer des impuretés, d’origine organique ou inorganique, et conduire à une toxicité du produit.
L’évaluation des risques extractibles et relargables (E&L : extractables & leachables) prend en compte la sensibilité du matériau à l’extraction, la capacité d’extraction du produit et les conditions d’utilisation.
Stratégie de contrôle et maîtrise des tiers
Un fabricant de SUS, selon la complexité du système fourni, est à la fois un fournisseur de matériel et d’instruments ainsi qu’un sous-traitant d’opérations pharmaceutiques (montage, stérilisation).
La stratégie de contrôle doit donc être adaptée à la complexité du système lui-même et aux risques qualité engendrés par son utilisation.
Les limites technologiques actuelles ne permettent pas de tout contrôler lors de la mise en œuvre et nécessitent la construction d’une stratégie mixte pouvant combiner à la fois :
- La maîtrise du processus de fabrication du SUS ;
- La délégation de certains contrôles au fabricant (leak test, Particulate matter, …) ;
- La validation du transport et du stockage pour assurer l’absence d’endommagement après fabrication ;
- Les contrôles à réception (vérification de certificats, contrôles visuels, …) ;
- Les contrôles lors du montage ;
- …
La démonstration de l’intégrité requiert une attention toute particulière et nécessite d’être évoquée de façon anticipée. Les contraintes technologiques des SUS (en particulier la tenue à la pression, et l’unicité de l’utilisation de certains connecteurs aseptiques) ne permettent pas d’aborder la démonstration de l’intégrité de l’installation selon la même approche qu’une installation traditionnelle en inox.
Enfin, le rôle d’un fabricant de SUS dans la maîtrise des enjeux qualité est tel qu’un processus de maîtrise des tiers formalisé à travers un Quality Agreement doit être mis en place.
Les experts « Single Use » Aktehom
Priscille Pingault
