Wesentliche Ergebnisse der gemeinsamen A3P/ECA/PHSS/AFI/BPOG-Umfrage über die derzeitige Industriepraxis bei der Einbeziehung lokaler Isolate in den GPT und laufende Diskussionen über die Relevanz dieser Erwartung.

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Eine zentrale aktuelle Anforderung an die Hersteller von sterilen Arzneimitteln ist die Dokumentation und Umsetzung einer effizienten umfassenden Kontaminationskontrollstrategie, die Messgrößen zum Nachweis einer angemessenen Wirksamkeit umfasst¹. Die Validierung der mikrobiellen Prüfmethoden und das mikrobiologische Überwachungsprogramm sind eindeutig Schlüsselelemente dieser Strategie, da sie dazu beitragen müssen, die erwartete Performance der kombinierten Wirkung des Designs und der Qualifizierung einer Betriebsstätte und der zugehörigen Anlagen/Ausrüstungen, aller betrieblichen Tätigkeiten einschließlich der Desinfektion, der Validierung des aseptischen Prozesses und der Schulung, Qualifizierung und des Verhaltens der Anwender*innen in reinen klassifizierten Bereichen nachzuweisen.

1. EINLEITUNG UND PROBLEMSTELLUNG

Das mikrobiologische Umgebungsmonitoringprogramm muss für alle Nährmedien oder Kulturmedien einen Nachweis über deren Fähigkeit zur Förderung des Wachstums eines breiten Spektrums von Mikroorganismen beinhalten, und es muss eine angemessene Identifizierungsstrategie für die in klassifizierten reinen Bereichen isolierte Mikroflora angewendet werden2. Die wachstumsfördernden Eigenschaften sind auch für Nährmedien nachzuweisen, die für die Simulation aseptischer Prozesse und für Sterilitätstests verwendet werden^{1, 2, 3}. Wenn nämlich die verwendeten Medien das Wachstum der vorhandenen Mikroorganismen nicht fördern, können die erzielten falsch-negativen Ergebnisse dazu führen, dass die potenziellen Probleme und/oder die Produktkontamination nicht erkannt werden. Darüber hinaus ist die Kenntnis der üblichen lokalen Flora für erfahrene Mikrobiologen von entscheidender Bedeutung, da sie ihnen Schlüsseldaten liefert, um die Wirksamkeit des Reinigungs- und Desinfektionsprogramms zu bewerten, die Ge samtstrategie zur Kontaminationskontrolle gegebenenfalls anzupassen oder die Quelle einer atypischen Kontamination zu ermitteln und schließlich die entsprechenden Korrekturund Verbesserungspläne umzusetzen.

Die Einbeziehung lokaler Flora-Isolate zusätzlich zu den Referenzstämmen der Arzneibücher, um die Wachstumseigenschaften der mikrobiologischen Nährmedien und die mikrobiologischen Methoden in Frage zu stellen, wird mehr und mehr zu einem Thema großer Debatten... und Kontroversen.... zwischen Mikrobiologieexperten ^{4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 24, 28}, und es herrscht eindeutig kein Konsens über die wissenschaftliche Begründung dieser Erwartung, die jedoch bei behördlichen Inspektionen fast systematisch überprüft wird, zu Befunde geführt hat und die große Mehrheit der Unternehmen dazu veranlasst hat, schließlich lokale Isolate in ihren GPT-Pool aufzunehmen, im Allgemeinen auf der Grundlage ... schlecht dokumentierter Begründungen.
Der aktuelle EU-GMP-Anhang 1 Herstellung steriler Arzneimittel1 enthält die folgende Definition für "lokale Isolate": "Suitably representative microorganisms of the site that are frequently recovered through environmental monitoring within the classified zone/areas especially grade A and B areas, personnel monitoring or positive sterility test results."

In der Literatur finden sich verschiedene Bezeichnungen für "lokales Isolat", z. B.: "lokale Umweltmikroflora", "Wildtyp-Mikroorganismen", "Normalflora", "lokale Flora", "Umweltisolate", "anspruchsvolle Mikroorganismen", "Hausisolate", "Betriebsisolate" usw. Im vorliegenden Artikel wird die Autorin den Begriff "lokale Isolate" verwenden.

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Barcelona, Spain23-25 September 2025

Modern Microbiology Laboratory

Die Definition des Growth Promotion Test (GPT) liefert die USP:

in Kapitel <1116>[2]
"Procedure that references Growth Promotion Test of Aerobes, Anaerobes and Fungi in Sterility Tests USP <71> to demonstrate that the media used in the microbiological environmental monitoring program, or in the media-fill runs, are capable of supporting growth of indicator microorganisms and of environmental isolates from samples obtained through the monitoring program or their corresponding ATCC strains".

in Kapitel <1117,1>²⁹
"A test intended to confirm the ability of a nutrient medium to support growth of a predetermined type and number of microorganisms."

Hilfreiche Zusammenfassungen der wichtigsten Leitfaden-, Arzneibuch- und regulatorischen Dokumente, in denen die Aufnahme von "Betriebsisolaten oder gestressten Mikroorganismen" in das mikrobielle Testpanel gefordert wird, mit der genauen Angabe, welche von ihnen zusätzlich zu den im Arzneibuch genannten Stämmen lokale Isolate formal erwarten (oder nur empfehlen), finden sich in Tabelle 1 von ref⁵, Tabelle 1 von ref⁶ und in den Tabellen 1 und 2 von ref⁹.

Diese Tabellen sowie die lange Liste der für den vorliegenden Artikel untersuchten Rechtstexte und Leitlinien ^{1, 2, 3, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 25, 26, 27, 29} verdeutlichen den Dschungel der bestehenden unklaren Anforderungen, und es ist in der Tat schwierig zu verstehen, für welchen Test diese Einbeziehung nur "empfohlen" oder wirklich "vorgeschrieben" ist.

Im Allgemeinen besteht unter Mikrobiolog*innen ein breiter Konsens darüber, dass die für die Arzneibuchtest verwendeten Referenzstämme der Pharmakopoen insbesondere aufgrund ihrer Repräsentativität für die meisten Isolate der lokalen Flora ausgewählt wurden^{10, 11}. Diese Stämme, die seit langem verwendet und nach strengen nationalen Kriterien für Kultursammlungen hergestellt werden, gewährleisten eine Standardisierung zwischen Medienherstellern und Laboranwender*innen²⁴.

Die Aufnahme von "Normalflora-Organismen" für Tests der wachstumsfördernden Eigenschaften findet sich seit 1993 in der FDA-Leitlinie für Inspektionen von mikrobiologischen pharmazeutischen Qualitätskontrolllabors. Umgekehrt gibt es in der zweiten Ausgabe 2020 des FDA-Handbuchs für pharmazeutische Mikrobiologie¹¹ keine Empfehlung mehr für die Verwendung lokaler Isolate, weder für die Eignungsprüfung von Methoden noch für das Growth Promotion Testing.
Die FDA Guidance for Industry for Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing - Current Good Manufacturing Practice von September 2004³ besagt: "The QC laboratory should determine if USP indicator organisms sufficiently represent production-related isolates. Environmental monitoring and sterility test isolates can be substituted (as appropriate) or added to the growth promotion challenge".

In der USP <1117> Microbiological Best Laboratory Practices wird präzisiert, dass Mikroorganismen, die zur Überprüfung der wachstumsfördernden Eigenschaften von Nährmedien verwendet werden, "repräsentative Umweltisolate" enthalten können (diese Isolate sind jedoch nicht als kompendiale Anforderung zu verstehen).

Auch die jüngste Überarbeitung des EU-GMP-Anhangs 11, welche die folgenden Erwartungen enthält:

• Punkt 10.9 "Media used for product testing should be quality control tested according to the related Pharmacopoeia before use. Media used for environmental monitoring and APS should be tested for growth promotion before use, using a scientifically justified and designated group of reference micro-organisms and including suitably representative local isolates".
• Abschnitt APS, Punkt 9.45 ii. "On completion of incubation […] samples of the filled units should undergo positive control by inoculation with a suitable range of reference organisms and suitably representative local isolates".

… bleibt wage, weil der Begriff "suitably representative" zu Subjektivität und Interpretationsspielraum führen kann: Bedeutet er "vorherrschend", "normal", ... ? Darüber hinaus tragen diese Erwartungen nicht dazu bei, zu klären, wie die Auswahl dieser "angemessen repräsentativen" Isolate erfolgen muss.

Dennoch enthält dieser Text im Glossar eine Definition für "lokale Isolate", die bestätigt, dass der Schwerpunkt auf der Flora liegen muss, die beim Umgebungsmonitoring in den aseptischen Bereichen (Grad A & B und zugehörige Anwender) und bei den positiven Sterilitätstests gewonnen wird.

In USP <1231> Water for Pharmaceutical Purpose²¹ wird empfohlen, "zusätzliche Organismen" einzubeziehen, wenn es sich um solche handelt, die als spezifiziert unerwünscht gelten und/oder typischerweise aus dem Wassersystem isoliert werden (Hausisolate).
Unter Punkt 8.5.4 wird die Bedeutung einer soliden Identifizierungsstrategie hervorgehoben, um die bestmögliche Kenntnis der "normalen Flora" der Systeme zu erhalten und neue Arten unabhängig von den festgelegten Aktions- oder Alarmstufen erkennen zu können.

Noch wichtiger ist, dass dieses Informationskapitel die wichtigsten allgemeinen kontroversen Elemente über den so genannten "Wildtyp" der lokalen Isolate^{4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 24} in Erinnerung ruft, die für alle Umgebungen (nicht nur für Wassersysteme) gelten: die Schwierigkeit, diese "gestressten" Stämme, die in der Regel nur einer nährstoffarmen Umgebung ausgesetzt sind, zu kultivieren und gute Lagerungsbedingungen im Labor zu gewährleisten, ihre Fähigkeit, sich an ihre Umgebung anzupassen und zu mutieren und so nicht mehr repräsentativ für die Ausgangsumgebung zu sein. Das Wachstum und die Stabilität der lokalen Isolatstämme sind von Natur aus unberechenbar…

"Isolate aus dem Wassersystem können in eine firmeneigene Kultursammlung aufgenommen werden, um für Tests wie antimikrobielle Wirksamkeitstests, mikrobielle Methodenvalidierungs-/Eignungstests und Tests zur Förderung des Medienwachstums verwendet zu werden. Die Entscheidung, Wasserisolate in diesen Studien zu verwenden, sollte risikobasiert erfolgen, da viele dieser Isolate auf den erforderlichen nährstoffreichen Medien möglicherweise nicht gut anwachsen. Und weil sie sich, sobald sie an Labormedien angepasst sind, möglicherweise nicht mehr so verhalten wie ihre Wildtyp-Vorläufer."

Ein weiteres allgemein umstrittenes Element ist die Tatsache, dass die herkömmlichen Überwachungsmethoden auf der Grundlage von Kulturmedien nur begrenzt in der Lage sind, transiente Kontaminationen zu erfassen, die charakteristisch sind für die meisten Mikroorganismen in diesen feindlichen Umgebungen, in denen sie ohne Resistenzsysteme, wie sie etwa von Sporenbildnern entwickelt werden, nicht überleben können.24 Daher ist die absolute Repräsentativität der mit diesen Methoden in einem System oder einer Umgebung gefundenen lokalen Isolate naturgemäß ebenfalls fragwürdig.

Diese Komplexität in Verbindung mit den zahlreichen unklaren Erwartungen und/oder Empfehlungen im Zusammenhang mit den jüngsten Anfechtungen von Sachverständigen hinsichtlich des Fehlens eines eindeutigen wissenschaftlichen Mehrwerts für die systematische Verwendung zusätzlicher lokaler Isolate im GPT-Challenge-Pool hat die A3P dazu veranlasst, in aktiver Zusammenarbeit mit der ECA, dem PHSS, der AFI und der BPOG im Jahr 2022 eine Umfrage zu starten, um die aktuellen Interpretationen, Praktiken, Begründungen, Schwierigkeiten und Herausforderungen der Industrie zu erfassen.

Ziel des vorliegenden Artikels ist es, die wichtigsten Ergebnisse dieser Erhebung vorzustellen, die Beweggründe und Schwierigkeiten im Zusammenhang mit den auf Branchenebene umgesetzten Strategien zu bewerten und schließlich einen Ausblick auf die laufenden Diskussionen zu diesem Thema und mögliche Verbesserungen/Lösungen für eine ausgewogene Strategie auf der Grundlage der Beiträge einiger Experten zu geben.

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Mannheim7./8. Oktober 2025

Reinraum – laufender Betrieb und Verbrauchsmaterialien

2. PRÄSENTATION DER ERGEBNISSE DER UMFRAGE

Die Umfrage, die von den folgenden Industrieverbänden (A3P, ECA, AFI, PHSS, BPOG) im Jahr 2022 verschickt wurde, umfasste 26 Fragen mit dem Ziel, möglichst die Gründe für jede einzelne Frage zu erfassen. Die Umfrage wurde von 97 Teilnehmenden beantwortet.

Abbildung 1-26

3. ZUSAMMENFASSUNG UND BEWERTUNG DER ERGEBNISSE

80 % der 97 Teilnehmenden nehmen zusätzlich zu den Kompendiumstämmen lokale Florastämme in den GPT-Pool auf. Von ihnen verwenden 66 % für alle GPT-Tests einen einzigen Satz lokaler Stämme, die in ihren Produktionsbereichen gewonnen wurden; einige von ihnen nehmen zusätzlich einen Wassermikroorganismus basierend auf den Prozess-, Produktoder Designbesonderheiten auf.

Die Strategien werden sehr unterschiedlich begründet: Die Mehrheit verwendet die drei bis fünf wichtigsten Mikroorganismen (30 % der Teilnehmenden nehmen zwei lokale Stämme in ihren GPT-Pool auf, 18 % drei, 9 % fünf und 7 % nur einen), manchmal wird je ein Stamm aus jeder Kategorie kompendialer Stämme verwendet , seltener wir die Kategorie verwendet, die das größte Risiko für das Produkt darstellt oder eine Kombination aus einem Stamm menschlichern Ursprungs, einem aus der Luft und einem aus dem Wasser.

Mehrere Kommentare betrafen das langsame Wachstum und die geringe Anpassungsfähigkeit der gestressten Organismen unter den lokalen Isolatstämmen und die Tatsache, dass dies manchmal eine Überschreitung der im Arzneibuch für GPT vorgesehenen Inkubationsdauer erfordert.

77 % bereiten diese Stämme im Haus vor und bewahren sie auf. 43 % haben ein Verfahren zur Entfernung eines lokalen Stammes aus dem GPT-Pool festgelegt; davon wenden 65 % die Regel an, dass, wenn während eines bestimmten Zeitraums keine Wiederfunde dieses Stammes beobachtet werden, er entfernt wird.

82 % der Befragten führen eine jährliche Neubewertung der lokalen Stämme durch, die in den GPT-Pool aufgenommen werden sollen (hauptsächlich während der EMPQE oder der jährlichen Bewertung der Mikroflora).

29 % der Befragten gaben an, dass sie während des GPT-Probleme/Misserfolge mit ihrer lokalen Flora hatten. Probleme können bei einer Vielzahl von Gattungen und Arten beobachtet werden, unter anderem bei folgenden: Staphylococcus epidermidis, Methylobacterium-Arten, Micrococcus luteus, Ralstonia picketti. Die Ursachen waren hauptsächlich auf Probleme bei der mikrobiologischen Laborpraxis zurückzuführen (Größe oder Homogenität des Inokulums, Konzentration des Inokulums, Probleme bei der Vorbereitung der Inokulation, Probleme bei der Subkultur, Kontamination des Inokulums, ...) oder standen in direktem Zusammenhang mit der Empfindlichkeit der Stämme oder der Pflege der Kulturen (kein Wachstum nach 3 Tagen, Verlust der Lebensfähigkeit nach der Lagerung, Stress, der zum Tod des Mikroorganismus führte, sehr geringes Wachstum, ...).

Bei den Untersuchungen der GPT-Ausfälle antworteten 46 % der Teilnehmenden, dass ihre Laborpraxis darin besteht, die Tests unter Verwendung von Triplikaten zu wiederholen. 36 % verwenden einen Stamm aus einer Stammsammlung der gleichen Mikroorganismen, wenn es Schwierigkeiten bei der Wiederherstellung gibt.

Wenn sie ein neues Behälterverschlusssystem einführen, bewerten 55 % der Befragten die Auswirkungen auf die GPT im Rahmen einer APS; davon würden 40 % dies im Rahmen der ersten APS nach der Einführung der primären Produktkomponente untersuchen, 28 % würden eine spezifische APS vor der routinemäßigen Einführung einer neuen primären Produktkomponente durchführen und 32 % würden dies im Rahmen einer Laborstudie tun. In einigen Fällen basiert die Entscheidung, 1 bis 3 APS-Übungen durchzuführen, auf einer formalen Risikobewertung.

Diese Umfrageergebnisse zeigen, dass:

• Die Teilnehmer*innen bei den lokalen Isolaten auf ähnliche Herausforderungen stoßen: langsam wachsende lokale Isolate, lebensfähige, aber nicht kultivierbare Isolate, Probleme bei der Vorbereitung des Inokulums (inhomogene Präparate, Mikroorganismen, die Cluster bilder, hoch empfindliche Stämme, die auf geringe Mengen prozessbedingter Reststoffe oder auf die Menge an Sauerstoff oder löslichen Gasen reagieren - Situationen, die bei bebrüteten APS-Einheiten beobachtet wurden -, mangelnde Stabilität der Stämme usw.). Sie kämpfen auch mit der Konservierung, der Festlegung des Verfallsdatums und dem Arbeitsaufwand, der mit allen Tests an diesen lokalen Isolatstämmen verbunden ist.
• Im Allgemeinen die vorhandenen Strategien nicht auf wissenschaftlichen Daten oder stichhaltigen Begründungen beruhen... was zu der Schlussfolgerung führt, dass die Aufnahme lokaler Isolate in den GPT-Challenge-Pool hauptsächlich durch eine Entscheidung zur Einhaltung von Vorschriften oder zur Risikominderung bei behördlichen Inspektionen motiviert ist und nicht ausreichend auf einem wissenschaftlichen Ansatz beruht.

4. AKTUELLE DISKUSSIO- NEN UND ERKENNTNISSE VON EXPERTEN

Salaman BYRON hat in seinem Artikel²⁴ "Facts about Environmental Isolates and Growth Promotion Test" in der American Pharmaceutical Review in der nachstehenden Tabelle die wichtigsten Vor- und Nachteile im Zusammenhang mit der Aufnahme von Stämmen lokaler Isolate in den GPT-Challengepool für mikrobiologische Nährmedien zusammengefasst.

Anmerkung: EI ist das Akronym für Environmental Isolates (Umweltisolate).

Für ihn ist "trotz der diskutierten Fakten die Analyse der EI in GPT immer noch die beste verfügbare Informationsgrundlage für die Bewertung der Wirksamkeit von Kontrollen der mikrobiellen Kontamination. Erforderlich sind die Einführung von Standardarbeitsanweisungen und die Auseinandersetzung mit den praktischen Aspekten der EI-Auswahl und der Kulturenpflege, um die kulturellen Eigenschaften solcher Wildtyp-Isolate bei einem gewissen Grad an regulatorischer Unsicherheit zu erhalten." [...] "die Verwendung von EI wird als bewährte Praxis angesehen, um die Robustheit mikrobieller Methoden zu überprüfen."

In Anbetracht des Fehlens von Leitlinien oder veröffentlichten Grundprinzipien für den Auswahlprozess lokaler Isolate schlägt Robert WESTNEY folgende mögliche Verbesserungen vor²⁵:

• Es sollte auf jeden Fall ein Verfahren vorhanden sein, das den Auswahlprozess erklärt, um Inspektionsbeanstandungen zu vermeiden, und es sollte auch sichergestellt werden, dass die Mikrobiolog*innen vor Ort die bestimmungsgemäße Verwendung der firmeneigenen Nährmedien verstehen.
• Bewertung der Notwendigkeit, nicht nur die "normale" Mikroflora, sondern auch "atypische", "ungewöhnliche" oder ""neu auftretende" Mikroorganismen einzubeziehen, die bei Trendanalysen oder nicht konformen Monitoringergebnissen festgestellt werden.
• Zur Bewältigung der Herausforderungen im Zusammenhang mit der Zubereitung, der Homogenität und der Stabilität der Konzentration der mikrobiellen Suspensionen (erwartete Beimpfungskonzentration von weniger als 100 KBE) können Studien zur Ermittlung der Stabilität oder der Wachstumsfähigkeit dazu beitragen, Konzentrationsänderungen während der Lagerung vorherzusehen und ein Verfallsdatum für die standardisierte Suspension festzulegen. Eine andere Lösung könnte die Verwendung von gebrauchsfertigen Zubereitungen von kundeneigenen Isolaten sein.

Tabelle 1: Vor- und Nachteile von EI bei Wachstumsförderung mikrobiologischer Medien

Auf der gemeinsamen Online-"Regulatory"-Konferenz von PDA und FDA im Jahr 202111 präsentierten Dennis GUILFOYLE (ehemaliger FDA-Inspektor, der an der Herausgabe der wichtigsten Leitlinien für mikrobiologische Methoden beteiligt war) und Tony CUNDELL (beratender Mikrobiologe, ehemaliges Mitglied des USP-Sachverständigenausschusses für Mikrobiologie 2020-2025, aktives PDA-Mitglied) wissenschaftliche Daten, die diese Tatsache belegen:

• dass die Stämme der USP-Qualitätskontrollsammlung sehr repräsentativ für die häufigsten Umweltisolate, sichergestellte Umweltisolate und bei pharmazeutischem Umweltmonitoring identifizierte Stämme sind.
• dass die Domestizierung solcher "Wildtyp-Stämme" die Eigenschaften (Phänotyp und Genotyp) der gelagerten Mikroorganismen erheblich verändern kann

Für sie ist "die Verwendung von Umweltisolaten als ergänzende QK-Mikroben für die Wachstumsförderungs- und Eignungsprüfung von Nährmedien für die mikrobiologische Untersuchung von nicht sterilen Produkten und für Sterilitätstests nicht erforderlich".

Die Vorteile, die sie in der Verwendung von Umweltisolaten sehen, liegen in der Prüfung der antimikrobiellen Wirksamkeit, in Studien zur Desinfektionswirksamkeit, in EM-Medien und in der Validierung neuer mikrobiologischer Methoden.

Für den vorliegenden Artikel hat sich Tony CUNDELL bereit erklärt, einige zusätzliche Beiträge zu liefern:

• "Im Allgemeinen sind die QK-Organismen für die Eignungsprüfung einer Methode und das Growth Promotion Testing in den Kapiteln des Arzneibuches angegeben, und wenn Sie sie verwenden, haben Sie die Mindestanforderungen derffiziellen Prüfung erfüllt. Die geforderten Organismen sind im Großen und Ganzen repräsentativ. Die Zugabe von S. epidermidis bei Verwendung von S. aureus ist nicht erforderlich.
• Routinemäßige Growth Promotion Tests allgemeiner mikrobiologischer Nährböden, basierend auf einer mit geringer Wahrscheinlichkeit auftretenden mangelhaften Performance der Medien, haben keinen zusätzlichen Nutzen. Unsere Kolleg*innen aus der klinischen Praxis haben dies schon vor Jahren aufgegeben.
• Dennis GUILFOYLE und ich haben auf der FDA-PDA-Konferenz 2021 das Argument vorgetragen, dass die Verwendung von Umweltisolaten zu einem wissenschaftlich unbegründeten Compliance-Problem geworden ist, und dieses Argument wurde von FDA-Teilnehmer*innen wie Rick Friedman anerkannt. Die Ermittler*innen der FDA werden angewiesen, keine Umweltisolate zu einzufordern. - Leider sind die für die EM- und Wasserüberwachung verwendeten Nährmedien und ihre wachstumsfördernden Testorganismen in den kompendialen Testmethoden nicht abschließend definiert. Die Auswahl der Promotion Tests für R2A-Agar, die von <61> (USP- die Red.) abgeleitet sind, ist unangemessen, ebenso wie die Ph.Eur.-Inkubationsbedingungen.
• Die meisten mikrobiologischen QK-Labore leisten schlechte Arbeit bei der Pflege von Kulturbibliotheken.
• Es gibt einen starken Trend weg von den traditionellen kulturbasierten Methoden hin zur Überwachung mit biofluoreszierenden Partikeln."

... Und er warnte vor dem Risiko von Umfrageergebnissen, die "schlechte Praktiken noch bestätigen können".

Arjan LANGEN, Global Sterility Assurance Director & Global Auditing Leader bei GE Healthcare und aktives ECA-Mitglied, hat ebenfalls Kommentare und Empfehlungen abgegeben:

• "Basierend auf dem Feedback der Teilnehmer*innen ist meine wichtigste Schlussfolgerung, dass es keinen gemeinsamen Industriestandard für die Verwendung lokaler Stämme aus dem GPT-Panel gibt: Die Teilnehmenden geben viele unterschiedliche Antworten in Bezug auf die Auswahl, Vorbereitung, Entfernung und die Anzahl der im GPT verwendeten lokalen Stämme.
• Es ist ziemlich überraschend, dass immer noch 20 % der Teilnehmenden überhaupt keine lokalen Stämme in ihrer GPT verwenden. Diese Unternehmen werden wahrscheinlich nicht von der FDA inspiziert, da der Leitfaden für die aseptische Verarbeitung bereits seit 2004 die Verwendung von Hausisolaten im GPT vorsieht. [...] Die Verwendung lokaler GPT-Stämme kann als FDA-Anforderung angesehen werden. Da aber der überarbeitete Anhang 1 nun die Anforderung enthält, "angemessen repräsentative lokale Isolate" in das GPT aufzunehmen, kann man zu dem Schluss kommen, dass die Verwendung lokaler Isolate im GPT für viele Länder der Welt formell eine Anforderung sein wird.
• Ein weiteres interessantes Ergebnis ist die Tatsache, dass die meisten Standorte keine anlagenspezifische Auswahl lokaler Stämme für das GPT verwenden. Infolgedessen besteht das Risiko, dass eine anlagenspezifische Verunreinigung (z. B. im Zusammenhang mit der Verwendung anlagenspezifischer Materialien) bei der Simulation des aseptischen Prozesses für diese spezifische Produktionsanlage nicht nachgewiesen wird. Ich empfehle nachdrücklich, zumindest die Verwendung einer anlagenspezifischen Auswahl in Erwägung zu ziehen, es sei denn, es wird nachgewiesen, dass die lokalen Stämme nicht spezifisch mit einer Anlage verbunden sind.
• Schließlich sehe ich es als potenziell bedenklich an, dass 23 % der Befragten einen externen Anbieter für die Lieferung der lokalen Stämme nutzen. Lokale Stämme müssen in der Regel in den Growth Promotion Test einbezogen werden, da diese Stämme gestresst oder geschädigt sein könnten und daher ihr Wachstum mit den Standardmedien und den Standard-Inkubationszeiten und -temperaturen möglicherweise nicht nachgewiesen werden kann. Wenn die Stämme beim Anbieter rekultiviert werden und die Anzahl der Durchgänge steigt, besteht die Gefahr, dass sich die Wachstumseigenschaften der lokalen Stämme verbessern und der Mehrwert der Verwendung dieser lokalen Stämme im GPT fraglich ist.
  

Als Schlussfolgerung und auf der Grundlage der Rückmeldungen der Befragten erscheint es wichtig, dass ein gemeinsamer Industriestandard für die Verwendung lokaler Stämme im Growth Promotion Test entwickelt wird.

Viele Unternehmen verwenden noch immer die traditionellen wachstumsbasierten Nachweismethoden, um das potenzielle Kontaminationsrisiko unserer sterilen Produkte zu bewerten. Und wir wissen, dass diese Methoden aufgrund der verwendeten Nährmedien sowie der Inkubationszeit und -bedingungen ihre Grenzen haben. Wir sollten sicherstellen, dass der Growth Promotion Test ordnungsgemäß durchgeführt wird, und die Verwendung lokaler Stämme wird den Test dann verbessern, wenn diese Stämme angemessen ausgewählt und aufbereitet werden.
Ein detaillierter Industriestandard für die Auswahl, Kultivierung und Verwendung lokaler Stämme im GPT wäre sehr hilfreich, um die Qualität des Growth Promotion Tests, die Nachweisbarkeit unserer Nährböden und - letztendlich - die Sicherheit unserer sterilen Produkte zu verbessern."

Lucia CERESA, Beraterin, ehemalige Technologie- und Marktentwicklungsmanagerin bei Charles River, aktives PDA-Mitglied und Mitglied des PDA Italian Chapter Steering Committee, hat sich bereit erklärt, die folgenden Fragen für den vorliegenden Artikel zu beantworten:

F: Wann ist es sinnvoll, neben den pharmakopöischen Stämmen auch lokale Isolate einzubeziehen?

A: "Für die Validierungsstudie einer alternativen Methode empfehle ich immer, zusätzlich zu den erforderlichen Stämmen lokale Isolate zu verwenden, da diese in engem Zusammenhang mit dem potenziellen Risiko stehen. Außerdem sollten vor der Durchführung einer LOD-Studie (Limit-of-detection) Eignungstests durchgeführt werden, um eine mögliche Wachstumsverringerung zu überprüfen, die untersucht werden muss".

F: Was würden Sie als ausgewogene Strategie für die Auswahl der lokalen Isolate empfehlen, die in den GPT-Testpool aufgenommen werden sollen?

A: "Ich denke, dass die Kenntnis der lokalen Flora äußerst wichtig ist, um das potenzielle Risiko einer Kontamination besser zu verstehen. Ich denke auch, dass es eine gute Idee ist, den vorherrschenden Trend zu ermitteln; den üblichsten, aber auch den kritischsten oder den bisher noch nie gefundenen. Nach einer kritischen Analyse des Trends ist es dann möglich, die Top 5 auszuwählen".

F: Würden Sie einen einzigen Satz lokaler Isolate für alle Medien und Verwendungszwecke empfehlen? Oder verschiedene? Und warum?

A: "Es sollte einen konsolidierten Satz geben, der jedoch im Laufe der Zeit validiert werden muss. Dies ist der Grund für die Trendanalyse: um jegliche Veränderung zu untersuchen und die Veränderungen über die Jahre hinweg zu vergleichen."

F: Gibt es einen Warnhinweis oder eine Empfehlung für die Diskussion mit den behördlichen Inspektoren, für die technische Untersuchung oder für die Praktiken im QK-Labor?

A: "Inspektor*innen schätzen eine Entscheidungsgrundlage, die auf einer Risikoanalyse und -bewertung mit Kenntnis der in der Einrichtung vorhandenen Flora beruht und sich vor allem auf kritische Betriebsabläufe und Anwender*innen bezieht."

Di MORRIS, Compliance Advisor, PNR Pharma, ehemalige Medicines Inspector UK Dpt of Health, stellvertretende Vorsitzende der PHSS, ist nicht überrascht über die Schwierigkeiten, auf die die Teilnehmer*innem der Umfrage bei der Gewinnung einiger lokaler Organismen gestoßen sind, da diese auf den üblichen reichhaltigen Wachstumsmedien unter typischen Inkubationsbedingungen und/oder in den GPT-Verzögerungen nicht wachsen können. Darüber hinaus hält sie die Konzentration eines Inokulums von 40-100 KBE, bei dem das Ziel darin besteht, eine sehr geringe Anzahl von angegriffenen Organismen zu gewinnen, für die Flora der Einrichtung für nicht sinnvoll. Bei Growth Promotion Tests würde sie eher für die Verwendung "gestresster ATCC-Stämme" plädieren (möglicherweise nach Methoden, wie sie in der ISO/CD 11133: 2014 Microbiology of food, animal feed and water -Preparation, production, storage and performance testing of culture media and reagents - angegeben sind), um die gestressten Organismen, die wir wiedergewinnen wollen, besser darzustellen. Abschließend empfiehlt sie, dass "Unternehmen in ihren Studien die vorherrschenden und schwer zu eliminierenden lokalen Isolate verwenden sollten, wie sie es auch bei der Prüfung der Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln tun würden".

T. BONNEVAY, Global Microbiology Analytical Expert, Sanofi Pasteur, EDQM Microbiological Methods Expert, A3P Board Member 

Thierry Bonnevay fügt hinzu, dass es auf der Ebene des mikrobiologischen QK-Labors "besonders wichtig ist, über die angemessene technische Erfahrung zur Verwaltung der mikrobiellen Bibliothek zu verfügen, d. h. für das Anlegen, die Pflege, die Kontrolle und die Charakterisierung dieser Umgebungsstämme sowie für eine kontinuierliche Schulung der Fachkräfte in diesem speziellen Kompetenzbereich".

Für ihn ist "die Konzentration des Inokulums dieser zusätzlichen Mikroorganismen für den Challenge-Test ebenfalls entscheidend: <100 KBE, natürlich... aber > 25 KBE, denn bei einer geringeren Konzentration als 25 kann es zu großen Schwankungen bei der Wiederfindung kommen". Außerdem "erfordert die Technik der Inokulation und des Aufbringens auf einer Platte bei festen Medien viel Reproduzierbarkeit und Erfahrung (z. B. lassen sich gramnegative Bakterien wie Pseudomonas überhaupt nicht gerne mit Rakeln aufbringen)."

5. SCHLUSSFOLGERUNG

Die Ergebnisse der Umfrage und die Beiträge der Expert*innen bestätigen das Fehlen klarer regulatorischer Erwartungen und das Fehlen eines Konsenses unter den mikrobiologischen Expert*innen.

Es besteht die Notwendigkeit eines spezifischen und anwendungsorientierten Leitfadens für die Industrie und die Zulassungsbehörden, der Folgendes enthält:

• wissenschaftlich fundierte Elemente für die Auswahl der Stämme lokaler Flora, die zusätzlich zu den kompendialen Stämmen in den GPT-Pool aufgenommen werden sollen, mit der Relevanz, sie für die GPT von Nährböden, die GPT von APS-Einheiten nach der Bebrütung, die Validierung von mikrobiellen Methoden/Eignungstests, Sterilitätstests, Validierungsstudien für Desinfektionsmittel, die Validierung alternativer mikrobiologischer Methoden einzubeziehen (oder nicht), …
• Es liegt auf der Hand, dass es für die Qualitätskontrolllabors von entscheidender Bedeutung ist, die sichere Auswahl und Inokulumvorbereitung der lokalen Stämme, die Stabilität sowie die Lagerung dieser lokalen Isolatstammkulturen zu gewährleisten und eine ausgewogene Strategie unter Berücksichtigung von Kosten/Komplexität zu entwickeln, um die Robustheit der definierten und auf eine Betriebsstätte bezogenen Strategie sicherzustellen.

In der Zwischenzeit wird die Strategie für die Auswahl und Aufnahme der lokalen Isolatstämme in den GPT-Challenge-Pool weiterhin stark vom Fachwissen der Betriebsmikrobiologen und deren Kenntnissen über die Produktionsumgebung abhängen ... und die Akzeptanz durch die behördlichen Inspektor*innen wird je nach deren allgemeinen Kenntnissen und Erfahrungen im Bereich der industriellen Mikrobiologie variieren.

Dieser Artikel unterstreicht ein weiteres Mal die Grenzen der traditionellen kulturbasierten Methoden. Diese Grenzen werden immer mehr erkannt, und die Leitlinien für die Validierung und Anwendung alternativer Methoden^{9, 25, 26, 27} können dazu beitragen, die Kenntnisse über die in den Produktionsanlagen tatsächlich vorhandene Mikroflora zu verbessern.

"Die hierin geäußerten Ansichten und Meinungen des Autors geben nicht unbedingt die der Firma Eli Lilly wieder. Ein besonderer Dank geht an die Verbände, die zu dieser gemeinsamen Umfrage beigetragen haben, sowie an die Expert*innen für ihre wertvollen Beiträge und ihre freundliche Teilnahme."

Die Expert*innenstimmen wurden für diesen Beitrag von der Redaktion ins Deutsche übersetzt.

Über die Autorin:
Isabelle Hoenen
... ist Associate Senior QA Consultant for Sterility Assurance bei LILLY France.

Fußnoten:
1 Current EU GMP Annex 1 Manufacture of Sterile Medicinal Products
2 Current USP <1116> Microbiological Control and Monitoring of Aseptic Processing Environments
3 FDA Guidance for Sterile Drug Products produced by Aseptic Techniques (2004) - Current GMP
4 Westney, R (2021) The use of In-house Microbial Isolates in Media Growth Promotion Testing: Challenges and Solutions, American Pharmaceutical Review The Use of In-House Microbial Isolates in Media Growth Promotion Testing: Challenges and Solutions | American Pharmaceutical Review - The Review of American Pharmaceutical Business & Technology
5 Booth, C (2019) Environmental Isolates: What's the proper use of in-house isolates?, Pharmaceutical On-line Environmental Isolates What's The Proper Use Of In-House Cultures (pharmaceuticalonline.com)
6 Booth, C (2019) How to establish Growth Promotion Tests for Pharmaceutical Culture Media, Pharmaceutical On-line How To Establish Growth Promotion Tests For Pharmaceutical Culture Media (pharmaceuticalonline.com)
7 Sandle, T (2018) Microbiological Culture Media: A Complete Guide for Pharmaceutical and Healthcare Manufacturers, Chapter 9 The use of environmental isolates in Pharmaceutical Microbiology, DHI/PDA, Bethesda, MD, USA pp. 219-239
8 Sandle, T (2022) Walk on the wild side: the application of environmental isolates in microbiological testing, European Journal of Parenteral and Pharmaceutical Sciences, Vol 27, Issue 1
9 Cundell, T; Tidswell, E; Massaro C (2021): Live, stressed and dead micro-organisms - their role in Microbial Test Method Validation, American Pharmaceutical Review Live, Stressed, and Dead Mi croorganisms - Their Role in Microbial Test Method Validation | American Pharmaceutical Review - The Review of American Pharmaceutical Business & Technology
10 Guilfoyle, D and Cundell T (2022): Do Plant Isolates have a role in Method Suitability and Growth Promotion Testing in the Microbiology Laboratory? Is it a Matter of Science versus Compliance?, PDA Journal of Pharmaceutical Science and Technology, 76, pp. 444-460
11 Guilfoyle, D and Cundell T (2021): Do Environmental Isolates (EI) have a role in Method Suitability and Growth Promotion (GP) Testing in the Microbiology Laboratory?, Joint PDA/FDA Regulatory Conference 27-29 Sept 2021
12 FDA Guide to Inspections of Microbiological Pharmaceutical Quality Control Laboratories, 1993
13 Second edition of the FDA Pharmaceutical Microbiology Manual (PMM) 2020, Chap Sterility Test
14 USP <71>, EP 2.6.1, JP 4.06 Sterility Tests, Table 1. Strains of the test Micro-organisms suitable for use in the Growth Promotion T and the Method Suitability Test
15 USP <61>, EP 2.6.12, Microbiological Examination of Non-Sterile Products: Microbial Enumeration Tests
16 FDA CBER 21 CFR 610.12 Sterility Test, 2019
17 PIC/S PI 012-3 Recommendation on Sterility Test
18 TGA guidelines for sterility testing of therapeutic goods, 2006, Chapter Methodology
19 USP <51> Antimicrobial Effectiveness Testing
20 USP <1117> Microbiological Best Laboratory Practices
21 USP <1231> Water for Pharmaceutical Purpose
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