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加菲說檢測|支原體NAT檢測方法驗證(六)

2021-7-30  閱讀(1426)

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近些年,生物制藥迅猛發(fā)展,法規(guī)要求“源于細胞培養(yǎng)的產(chǎn)品都必須確保無支原體污染",制藥企業(yè)對支原體檢測越來越重視。

在快速檢測方法出現(xiàn)以前,傳統(tǒng)檢測方法時效性不足,因此只能“抓頭"和“顧尾",但行業(yè)內(nèi)在注重支原體檢測方法性的同時,對時效性的要求越來越高。如第四期所述:傳統(tǒng)的培養(yǎng)法和DNA染色法雖然有著自身的優(yōu)點,但較長的檢測周期或靈敏度逐漸不能滿足行業(yè)快速發(fā)展的需求。

NAT方法從當前支原體快速檢測方法中脫穎而出,已經(jīng)被美國藥典[1]、歐洲藥典[2]和日本藥典[3]收錄,并明確提到NAT方法在經(jīng)過適當驗證后,可用于檢測方法補充或替代藥典方法進行放行檢測。國內(nèi)的相關(guān)機構(gòu)和也在這方面做了的研究工作。


雖然2020版《中國藥典》四部支原體檢查相關(guān)內(nèi)容的仍然是培養(yǎng)法和DNA染色法,NAT方法仍未正式露面,不過一如既往 提到“也可以采用經(jīng)國家藥品檢定機構(gòu)認定的其他方法" [4];中檢院及相關(guān)也鼓勵研究者開發(fā)快速的支原體檢查法用于中間過程監(jiān)測或放行檢測,但需證明所用快速方法的檢出限至少不能低于藥典方法 [5]。國內(nèi)越來越多的企業(yè)也開始建立靈敏和的qPCR檢測方法,用于過程監(jiān)控或者快速放行檢測。


法規(guī)或監(jiān)管機構(gòu)均要求對NAT方法進行驗證后才能用于支原體檢查,而國內(nèi)暫時沒有專門的指導(dǎo)文件發(fā)布,因此,如何系統(tǒng)、有效地驗證就成為大家關(guān)注和思考的一個問題。
目前國內(nèi)企業(yè)一般參考《歐洲藥典》[6]或《日本藥典》[7]NAT方法驗證部分的內(nèi)容,中檢院也專門就支原體核酸檢測及方法學(xué)驗證發(fā)表文章[8] ,指出目前歐洲藥典關(guān)于支原體NAT方法驗證的內(nèi)容為詳細,并作了具體闡述,可供參考。


此外,任何一種檢測方法的驗證都需要建立在方法適用性和方法優(yōu)化的基礎(chǔ)之上。支原體檢測方法在IND階段和臨床階段沒有要求必須做到完整的驗證,但是BLA前必須做面驗證[9]

需要強調(diào)一點,不管是歐洲藥典還是日本藥典,對NAT方法驗證都有提到:標準品可以是支原體菌株也可以是支原體核酸。


個人認為, NAT方法本身就是對支原體核酸的檢測,那么做方法驗證,使用核酸作為標準品是恰當?shù)?,能反映檢測方法對核酸的檢測能力。而且支原體在不同的生長階段,不同的生長條件下,一個CFU可能包含不同數(shù)量的16S拷貝數(shù)[10],因此以基因拷貝數(shù)(GC)作為靈敏度標準,某種程度上更能體現(xiàn)NAT方法的優(yōu)勢,比CFU作為NAT檢測靈敏度單位更不會引起誤導(dǎo)。同時考慮到活體支原體對實驗室的污染,選擇支原體核酸標準品進行方法學(xué)驗證也有安全性保障。
如果需要使用CFU標準品進行NAT方法學(xué)驗證,則必須清楚GC/CFU比值,監(jiān)管機構(gòu) “要求" GC/CFU比值越接近1越好[11],因此標準品制備或購買時候需要考慮取樣時期或供應(yīng)商選擇。
支原體檢測屬于定性檢測項目,根據(jù)歐洲藥典或日本藥典建議,驗證的內(nèi)容主要包括專屬性(Specificity)、檢測靈敏度(Detection limit)和耐用性(Robustness)三個方面。
專屬
專屬性指能夠明確地檢測出樣品中存在的目標核酸的能力。專屬性的好壞主要與引物的選擇、擴增和檢測條件有關(guān),一般建議使用已知量的基因組DNA進行專屬性測試。應(yīng)包括以下兩方面的內(nèi)容:

支原體核酸能夠被檢出。這一方面數(shù)據(jù)可由廠家提供證明也可以根據(jù)實際情況進行選材驗證;

非支原體DNA不會被檢出。一般選用系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系比較近的革蘭氏陽性細菌來驗證,包括Clostridium(梭菌屬), Lactoacillus(乳酸菌屬)和Streptococcus(鏈球菌屬)的細菌。但是在實際操作中,也會引入宿主細胞和實驗室常使用的表達菌株DNA進行專屬性驗證,以確認細胞基質(zhì)不會干擾結(jié)果判定。此外,由于支原體檢測實驗和操作環(huán)境都有的人源DNA氣溶膠存在,因此,也建議引入人源DNA進行專屬性確認,來排除檢測結(jié)果假陽性。

檢測限

測限指能夠檢測到的樣品中的The Lowest目標支原體或核酸濃度,在設(shè)定濃度情況下進行陰性/陽性確認即可,不要求定量。從統(tǒng)計學(xué)角度要求95%檢測孔中能夠檢測為陽性的The Lowest支原體或拷貝數(shù)濃度即檢測限。


藥典NAT方法驗證中但是不限于使用如下支原體進行方法學(xué)驗證,包含了制藥領(lǐng)域原輔料、操作人員等潛在污染源的代表性支原體類型。

實際驗證中,一般建議選取自己工藝中可能引入的支原體類型進行驗證即可

  • 如工藝中涉及血清使用,建議驗證精氨酸支原體和發(fā)酵支原體;

  • 如果涉及貼壁細胞培養(yǎng)和胰酶使用,建議驗證豬鼻支原體;

  • 如果涉及植物源原輔料,建議進行柑橘頑固病螺原體驗證;

生產(chǎn)工藝中人一直會參與實驗操作,因此口腔支原體、肺炎支原體和唾液支原體都建議做驗證。

對于每種支原體,需要在不同天,至少各做3個稀釋梯度的標準品,每個稀釋梯度做8個重復(fù)檢測或不同天各做 4個稀釋梯度,每個稀釋梯度做6次重復(fù)檢測,每個梯度的復(fù)孔數(shù)不低于24孔,以便統(tǒng)計學(xué)分析,并以95%陽性率結(jié)果進行檢測限確定。也可以進行前期摸索,確定一個大致陽性閾值點,然后在此濃度范圍附近進行檢測限確認,進而減少工作量。

耐用性

耐用性指當檢測方法參數(shù)有小的刻意變化時,檢驗結(jié)果不受影響的能力,為方法正常使用時的可靠性提供依據(jù)。耐用性的評估在方法開發(fā)階段就應(yīng)該被考慮,比如試劑中Mg2+、引物和dNTP的濃度,核酸提取步驟的變動以及不同核酸擴增儀也是經(jīng)常用來評估的對象。與此同時,也建議耐用性考察盡量包括樣品保存方式,以及不同人員操作數(shù)據(jù),來盡可能的減少檢測偏差。

以上為支原體檢測方法的驗證內(nèi)容。要替代藥典方法,還需要做靈敏度可比性研究,證明NAT方法的靈敏度不低于藥典現(xiàn)有方法,即不低于10 CFU/mL或100CFU/mL的靈敏度。有兩種方案可以用于可比性研究:


  • 核酸檢測與藥典方法平行進行,檢測并分析支原體LOD濃度情況下的檢出率;

  • 將NAT方法的數(shù)據(jù)與此前藥典方法驗證的靈敏度數(shù)據(jù)對比。此種情況下,所用標準品的標定及穩(wěn)定性都需要有明確的文件支持。

對比性研究中NAT檢測也可以使用GC/mL作為LOD濃度,但是必須知道支原體CFU標準品制備時候的GC/CFU比例關(guān)系,以方便換算和檢測限對比。


此外,在實驗中還建議設(shè)置內(nèi)控(Internal control)和質(zhì)控對照(External control),以確認檢測過程中無PCR抑制問題,并通過靈敏度陽性對照(External positive)和陰性對照(External negative)對檢測結(jié)果有效性進行確認[7]。


支原體NAT方法作為定性檢測,其驗證內(nèi)容相對定量檢測方法驗證來說較為簡單。但是從實質(zhì)上看,驗證復(fù)雜程度更大,而且考慮到標準品的來源、標定、保存及稀釋檢測,本身就是一項復(fù)雜工作。

但是就像前面內(nèi)容所提到,支原體NAT方法本來就不能追求一次性完成,在BLA前完成完整驗證即可。而且,支原體檢測的本質(zhì)是盡早盡可能靈敏的發(fā)現(xiàn)污染,這種檢測不是通過一次性驗證能夠完成的,這是一項持續(xù)的過程,直到工藝步驟全部鎖定。

目前為止,已經(jīng)有很多企業(yè)使用MycoSEQ完成了NAT的方法驗證工作,并已經(jīng)用于產(chǎn)品的放行檢測。因此為MycoSEQ的使用積累了寶貴的經(jīng)驗和實踐基礎(chǔ)。













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