Das Gesamtbild: Warum bei Kontaminationsuntersuchungen jeder Faktor zählt
In den vergangenen Jahren wurde der Fokus verstärkt auf Tätigkeiten zur Kontaminationskontrolle bei Arzneimitteln gelegt. In der kürzlich erfolgten Aktualisierung des Annex 1 (13) wurde die Notwendigkeit einer Kontaminationskontrollstrategie sowohl für sterile als auch, mit Einschränkung, für nicht-sterile Produkte spezifiziert. Kürzlich führte das CDC (Centers for Disease Control and Prevention) eine Kontaminationsuntersuchung in Bezug auf Fälle einer nach Transfusionen auftretenden Sepsis durch, die auf eine bakterielle Kontamination (d. h. eine polymikrobielle Kontamination von Bestandteilen der Apherese-Thrombozyten) eines in den USA hergestellten Sets zur Gewinnung von Thrombozyten zurückzuführen war. Die Untersuchung wurde vom Mai 2018 bis zum Dezember 2022 durchgeführt und danach veröffentlicht2. Die Anlagen des vorliegenden Artikels sind hilfreich zum Verständnis der verwendeten Verfahren zur Identifizierung der Organismen.
Zu den festgestellten Organismen zählten der Acinetobacter calcoaceticus-baumannii-Komplex (ACB-Komplex) und Staphylococcus saprophyticus, die sowohl aus Patienten als auch aus Komponenten isoliert wurden. Der ACB-Komplex wurde bei sechs Patienten und bei sechs transfundierten Thrombozytenproben festgestellt. Staphylococcus saprophyticus wurde bei vier Patienten und bei vier transfundierten Thrombozytenproben gefunden. Bei Patienten aus sechs unterschiedlichen Bundesstaaten wurden sieben Fälle von Sepsis aufgrund von sechs Thrombozytenspenden von sechs unterschiedlichen Spendern festgestellt. Unglücklicherweise starben drei Patienten2.
Die Proben wurden bei einer Vielzahl von Spendezentren, Krankenhäusern und Herstellungsstandorten genommen. Es wurde eine Gesamtgenomsequenzierung durchgeführt, die darauf hindeutete, dass die Umgebungsisolate vom Standort eines Herstellers genetisch eng mit den von Patienten und Thrombozyten gewonnenen Isolaten verwandt waren. Daraus lässt sich laut den Autoren des Berichts schließen, dass der Hersteller die wahrscheinlichste Quelle der wiederholt auftretenden polymikrobiellen Kontamination war2.
Dies erweckt den Anschein einer ordentlichen und abgeschlossenen Untersuchung, bei der für das Kontaminationsereignis eine definitive Ursache gefunden wurde. Wie so oft könnte man auch hier sagen: „Nicht ganz so voreilig!“ Wenn wir eine Kontaminationsuntersuchung durchführen, sind wir dann dazu verpflichtet, mehr zu tun, als nur den genetisch ähnlichen Organismus in der Produktionsumgebung zu finden?
Im vorliegenden Artikel werden einige zusätzliche Überlegungen herausgearbeitet, die möglicherweise berücksichtigt werden müssen, bevor angenommen werden kann, dass die wahrscheinliche Grundursache ermittelt wurde. Der Artikel gibt auch Denkanstöße, wann es angemessen ist, eine Untersuchung zu beenden.
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Eine eingehendere Prüfung der Untersuchung führte zu vielen zusätzlichen Fragen und Überlegungen, auf die in dem veröffentlichten Bericht nicht eingegangen worden war.
Berücksichtigung anderer Faktoren als eine Quelle der Kontamination
Als Teil der Untersuchung wurden bei Blutspende- und bei Gesundheitseinrichtungen, die septische Reaktionen auf Transfusionen gemeldet hatten, wurden die Umgebungsproben im Rahmen des Programms zum Umgebungsmonitoring in der Produktionsumgebung genommen. Alle Proben wurden für eine Gesamtgenomsequenzierung eingeschickt.
Die Ergebnisse der Gesamtgenomsequenzierung deuteten darauf hin, dass die Umgebungsisolate vom Standort eines Herstellers genetisch eng mit den von Patienten und Thrombozyten gewonnenen Isolaten verwandt waren, woraus sich laut den Autoren des Berichts schließen lässt, dass der Hersteller die wahrscheinlichste Quelle der wiederholt auftretenden polymikrobiellen Kontamination war2.
Interessanterweise wurden dieselben Organismen, die direkt mit einer nach einer Transfusion auftretenden Sepsis im Zusammenhang stehen, in den Umgebungsproben aus allen Gesundheitseinrichtungen festgestellt. Die Frage der Krankenhäuser als Kontaminationsquelle wurde nicht weiter untersucht, obwohl diese Ereignisse während der Pandemie auftraten. Tatsächlich meldete das CDC während dieses Zeitraums ein höheres Auftreten von im Krankenhaus erworbenen Infektionen4,5. Hätte dies weiter untersucht werden müssen?
Welche anderen Faktoren sollten berücksichtigt werden? Sterilisationsfehler? Handhabung und Lagerung? Umgebungsfaktoren? Menschlicher Fehler? Kontaminiertes Blut?
Die Wahrscheinlichkeit, dass ein in der Endverpackung sterilisiertes Produkt eines Herstellers nicht steril ist, ist bemerkenswert niedrig. Hersteller von Medizinprodukten müssen die mikrobiologische Sicherheit ihres Produkts nachweisen. Die Validierung des Sterilisationszyklus erfolgt unter Verwendung biologischer und chemischer Indikatoren, um den Nachweis zu erbringen, dass die Wahrscheinlichkeit einer nicht sterilen Einheit sehr gering ist. Dies wird als ein Sterilitätssicherheitsniveau (SAL - Sterility Assurance Level) von 1 x 10-6 ausgedrückt, und Sterilisatoren werden regelmäßig requalifiziert, um den Nachweis zu erbringen, dass sie innerhalb der zugelassenen Parameter arbeiten8 . Zur Gewährleistung der Sterilität des Produkts werden zusätzliche Schritte ergriffen, wie die Durchführung von Sterilitätsprüfungen vor Freigabe jeder Charge oder die Bestätigung der Ergebnisse mittels der die Sterilität anzeigenden Prüfung, die im Rahmen einer parametrischen Freigabe bewertet werden, sofern eine parametrische Freigabe zugelassen wurde. Darüber hinaus wird überprüft, ob die Verpackung des Produkts dessen Sterilität während seiner gesamten Haltbarkeitsdauer aufrechterhält.
Außerdem sind die Hersteller zur Einhaltung von 21 CFR 211, der Current Good Manufacturing Practices der FDA9, verpflichtet, in denen die Anforderungen an die Kontrolle in Bezug auf eine mikrobielle Kontamination festgelegt sind. Angesichts dieser hohen Anforderungen an die Herstellung steriler Produkte würde das Vorliegen eines nicht sterilen Produkts ein katastrophales Versagen des Sterilisationszyklus und/oder eine extreme Kontamination der Produktionsumgebung erfordern. Dies würde niemals unentdeckt bleiben.
Gesetzt den unwahrscheinlichen Fall, dass ein steril hergestelltes Produkt kontaminiert wird, wie lange können Bakterien überleben? Die bakterielle Kontamination steriler Produkte hängt von der Art der Kontamination, der verfügbaren Nährstoffquelle und den Umweltbedingungen ab. Das Wachstum der Bakterien erfolgt exponentiell, wobei es eine Latenzzeit gibt, bevor die Kontamination festgestellt werden kann. Darüber hinaus müssen optimale Wachstumsbedingungen (z. B. Temperatur, Sauerstoff, Nährstoffe, Feuchtigkeit) vorliegen.
Sobald ein steriles Arzneimittel in einem Krankenhaus ankommt, kann dies einen vermehrten Umgang mit bzw. intensiveres Handling des Produktes bedeuten. Das CDC stellt in seinem Leitfaden Guideline for Disinfection and Sterilization in Healthcare Facilities fest, dass „die Kontamination steriler Gegenstände ereignisbezogen ist und die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination mit dem verstärkten Umgang steigt“10. Bei jedem Umgang mit dem Produkt besteht die Möglichkeit der Kontamination durch den menschlichen Kontakt, durch eine Beschädigung der Verpackung oder selbst durch eine ungeeignete Lagerung.
Warum wurde die Krankenhausumgebung nicht als Kontaminationsquelle in Betracht gezogen? Die Krankenhausumgebung ist angesichts ihrer Rolle bei nosokomialen Infektionen die wahrscheinlichere Primärquelle einer polymikrobiellen Kontamination. Der Zeitrahmen dieser Ereignisse (Sepsis nach einer Transfusion) ist insbesondere während der Pandemie ein signifikanter Faktor. In den Berichten des CDC über die Auswirkungen von COVID-19 in den Jahren 2020 und 2021 sowie in Veröffentlichungen in Fachzeitschriften wie Infection Control & Hospital Epidemiology und im American Journal of Infection Control wurde über einen anhaltenden Anstieg bei den nosokomialen Infektionen während der Jahre 2020 und 2021 berichtet. Tatsächlich war laut einem Bericht des CDC aus dem Jahr 2021 „der Anstieg an nosokomialen Infektionen insbesondere im Bereich der mit einem Zentralvenenkatheter zusammenhängen den Infektionen der Blutbahn, der durch einen Katheter erworbenen Harnwegsinfektionen, der beatmungsassoziierten Ereignisse sowie bei nosokomialen Infektionen mit dem Methicillin-resistenten Bakterium Staphylococcus aureus besonders auffällig“5 . Durch Lieferengpässe, eine erhöhte Anzahl an Patienten, überarbeitetes Personal und möglicherweise Versäumnissen im Bereich der persönlichen Hygiene und der Desinfizierungsverfahren der Geräte und Ausrüstungsgegenstände vor der erneuten Verwendung übte die Pandemie außergewöhnlichen Druck auf die Krankenhäuser aus.
Wurde die Lieferung kontaminierten Blutes in Betracht gezogen? Das CDC hat anerkannt, dass die Blutversorgung in den Vereinigten Staaten zwar sicher sei, es aber schwierig sein könne, eine bakterielle Kontamination festzustellen. Blutspender werden anhand einer Gesundheitsbeurteilung überprüft, und die Blutprobe wird auf Infektionskrankheiten getestet. In seltenen Fällen jedoch könnte das Blut eines Spenders kontaminiert sein, und bei einem niedrigen Infektionsgrad würde die Kontamination durch das routinemäßige Screening nicht erkannt werden. Thrombozyten sind für eine bakterielle Infektion besonders anfällig, da die Blutplättchen bei einer Temperatur von 22 °C gelagert werden, die bakterielles Wachstum fördert11.
Ist die Stelle wichtig, wenn ein Organismus an einem Kontaminationsereignis beteiligt ist?
In der Untersuchung, die Gegenstand dieses Artikels ist, wurden die Proben an vielen verschiedenen Stellen genommen. Es werden umfangreiche Angaben zu den verschiedenen genommenen Proben und zu der Frage gemacht, wie ähnlich sie den Sepsis verursachenden Organismen sind. Es werden jedoch nur wenige Erklärungen dazu gegeben, ob es logisch oder wahrscheinlich ist, dass eine an dieser Stelle vorgefundene Kontamination die Quelle des Kontaminationsereignisses sein könnte.
Wenn es um eine große Produktionsstätte mit zahlreichen Produktionslinien geht, muss dann bei der Untersuchung berücksichtigt werden, an welcher Stelle der Organismus festgestellt wurde? Reicht es, zu sagen, dass der Organismus genetisch ähnlich (oder derselbe) wie der Kontaminant des Produktes ist, ohne zu verstehen, wie der Organismus von der Stelle, an der er gefunden wurde, in den Herstellungsbereich oder -prozess gelangt ist, in dem das Produkt mutmaßlich kontaminiert wurde? Wenn es beispielsweise sieben Produktionslinien gibt und der genetisch ähnliche Organismus in Linie 7 festgestellt wird, aber angenommen wird, dass das kontaminierte Produkt auf Linie 1 hergestellt wurde, ist es dann angemessen, die Untersuchung auf dieser Stufe abzuschließen und zu sagen, dass dieser Organismus der betreffende Kontaminant des Produktes sei? Müsste man prüfen, ob die Produktionsschritte/-prozesse eine Art der Übertragung bzw. Verschleppung von einer Produktionslinie zu einer anderen ermöglichen, z. B. durch die Verwendung von Wägen, den Transfer von Materialien usw.?
Sind wir im Rahmen einer Untersuchung dazu verpflichtet, festzustellen oder zu bewerten, wie ein genetisch ähnlicher Organismus von Linie 7 zu Linie 1 gelangt sein könnte, bevor wir behaupten, er sei der Kontaminant? Alternativ, reicht es aus, irgendwo in der Produktionsumgebung einen Kontaminanten zu haben, um feststellen zu können, dass dieser die wahrscheinlichste Quelle der Kontamination sei, selbst wenn man sich keine Art der Übertragung des Organismus auf die betroffene Produktionslinie oder den betroffenen Herstellungsbereich vorstellen kann?
Ist die Konzentration (Menge) des festgestellten Organismus wichtig, wenn ein Organismus an einem Kontaminationsereignis beteiligt ist?
Angenommen, es wird ein Organismus isoliert, der als der gleiche oder als ein ähnlicher Organismus wie der Kontaminant identifiziert wird, spielt dann die Menge des vorgefundenen Organismus eine Rolle? Reicht es aus, 1 KBE in einem Jahr zu finden, um festzustellen, dass dieser Organismus für das Kontaminationsereignis zuständig sei? Ist es sinnvoll, dass der festgestellte Grad der Kontamination dazu herangezogen werden kann, um eine schwere oder mittelschwere Kontamination bzw. überhaupt eine Kontamination eines Produktes anzugeben? Oder um nur das Vorliegen einer Kontamination zu behaupten?
Die Parenteral Drug Association besitzt und betreibt ein Forschungs- und Schulungsinstitut in Bethesda, MD. John Lindsay und David Matsuhiro haben mehrere Jahre ein Schulungsprogramm für die aseptische Fertigung koordiniert. Ein wesentlicher Bestandteil dieses Kurses umfasste in jeder einwöchigen Schulung die Durchführung eines Media Fills. Die Kursleiter dachten, es sei eine gute Idee, einen Media Fill zu haben, der auf eine Weise fehlschlägt, die es den Kursteilnehmern ermöglicht, einen eindeutigen und zuweisbaren Grund für die Abweichung finden zu können3.
Deshalb impften die Kursleiter verschiedene Stellen im Bereich des Herstellungsprozesses in geringem Umfang mit Kontaminanten, wobei „in geringem Umfang“ als 10-100 Organismen definiert war. Statt dass die Kursteilnehmer über einen gescheiterten Media Fill erstaunt waren, versuchten die Kursleiter herauszufinden, was falsch gelaufen war, dass der Media Fill trotzdem ohne Abweichung war3.
Beim nächsten Media Fill versuchten die Kursleiter, die Oberflächen mit einer höheren Konzentration an Kontaminanten zu impfen, diesmal mit 100-1000 Organismen. Wieder waren die Kursleiter überrascht und nicht die Kursteilnehmer3.
Zu den in den frühen Studien geimpften Stellen zählen die Sprühflaschen mit Isopropylalkohollösung, die zur Desinfektion der Oberflächen verwendet werden, sowie die bei der Verarbeitung von den Anwendern getragenen Handschuhe, Fülltrichter und andere Flächen mit Produktkontakt, die sich in unmittelbarer Nähe der Füllnadel befinden usw. Viele der ausgewählten Stellen gelten bei den Inspektoren der Regulierungsbehörde als Stellen mit „hohem Risiko“. Bei einer der interessanteren der durchgeführten Studien trugen die Mitarbeiter bei der Durchführung des Media Fills überhaupt keine Reinraumkleidung. Selbst dieser Media Fill bestand. Das ist aber keine Empfehlung, die Reinraumkleidung abzulegen3.
Schließlich wurde eine Studie durchgeführt, in deren Rahmen die Stellen mit bis zu 10 000 KBE kontaminiert wurden. Bei dieser Studie gab es schließlich eine feststellbare Kontamination im Media Fill. Diese Studien umfassten Media Fillls, bei denen das Medium, das anstelle des Produktes verwendet wurde, wachstumsfördernd und für Wachstum empfänglich war3. Abhängig von der Formulierung des spezifischen Produkts kann es sogar noch schwieriger sein, die Produktformulierung zu kontaminieren. Es gibt Produktformulierungen, die gegenüber einer möglichen Kontamination bakteriostatisch oder bakterizid sind. Bei der Beurteilung der Wahrscheinlichkeit einer Kontamination muss die Produktformulierung berücksichtigt werden.
Man sollte nicht nur erkennen, dass die Konzentration des Kontaminanten von Bedeutung ist, sondern auch, dass durch das Design moderner Lüftungsanlagen die Luft weggeblasen wird, sodass nichts direkt in die pharmazeutischen Behälter geblasen wird. Dadurch wird es noch schwieriger, dass Umgebungsisolate in die Produktbehältnisse gelangen können.
Hinsichtlich der Studien der PDA ist zu sagen, dass sie nur vorgestellt wurden, um zu zeigen, dass es nicht so einfach vorkommt, dass ein Umgebungskontaminant tatsächlich in das Behältnis gelangt, dort wächst und das Produkt kontaminiert. Damit soll keine Werbung für die Durchführung schlechter CGMP-Verfahren gemacht werden.
Selbst wenn es Organismen gelingen sollte, in das Behältnis zu gelangen, bräuchten sie ausreichend Nährstoffe, um bis zu dem Zeitpunkt zu wachsen und zu gedeihen, an dem das Produkt für seinen beabsichtigten Zweck verwendet wird.
Wenn man der Meinung sein sollte, dass ein Kontaminant in das Produkt gelangt sei, wäre es dann erforderlich, zu zeigen, dass der Kontaminant in dem Produkt überleben kann? Oder würde es genügen zu zeigen, dass das Produkt bakteriostatisch bleibt? Würde man Studien benötigen, um zu zeigen, wie lange der Kontaminant überleben kann oder wie lange er überleben müsste, um ein echter, den Patienten betreffender Kontaminant zu sein? Dieselbe Art Bedenken über das Wachstum müssten möglicherweise auch für das Behältnis beurteilt werden, beispielsweise ob der Organismus an dem Behältnis überleben kann. Und wenn ja, wie lange? Wenn man behauptet, dass ein Organismus die wahrscheinliche Ursache für ein Kontaminationsereignis ist, wie viele Informationen müssen dann ausgewertet werden?
Wie genau muss ein Organismus übereinstimmen, um die wahrscheinliche Ursache für ein Ereignis zu sein?
Bei der Erwägung, ob genetische Übereinstimmungen vorliegen und ob es derselbe Organismus ist oder nicht, müssen Sie wirklich Ihre Rationale für die „Übereinstimmung“ darlegen. Muss die Analyse in Bezug auf den Testorganismus und die „wahrscheinliche Quelle“ an derselben Maschine durchgeführt werden oder nur an der gleichen Art Maschine? Sollte bei den Identifizierungen genau die gleiche Technologie für die Identifizierungsmethode verwendet werden? Sind beispielsweise die Gesamtgenomsequenzierung und die Multi-Locus-Sequenztypisierung ähnlich genug, um feststellen zu können, dass die wahrscheinliche Quelle gefunden wurde, wenn der Referenzorganismus und die wahrscheinliche Quelle mithilfe der beiden unterschiedlichen Technologien getestet werden?
Die Gesamtgenomsequenzierung (WGS - Whole-Genome Sequencing) oder die Sequenzierung der nächsten Generation (NGS - Next-Generation Sequencing) werden als Schlüssel zur Identifizierung der Quelle des Kontaminationsereignisses dargestellt. Muss es eine 100 %-ige Übereinstimmung sein, wenn diese Technologien verwendet werden? Ist es verdächtig, wenn eine 100 %-ige Übereinstimmung vorliegt?
Es ist bei den meisten Unternehmen üblich, zur Nachverfolgung der Organismen, die Gegenstand der Untersuchung sind, eine Stamm-Identifizierung durchzuführen. Selbst wenn man sich jede Base des Genoms anschauen würde und eine 100 %-ige Übereinstimmung hätte, sollte man angemessenerweise sagen, dass die beiden Organismen auf der Grundlage der analysierten Gene nicht unterscheidbar sind. Es wäre nicht angemessen, zu sagen, dass sie identisch sind, da es auf der epigenetischen Ebene Unterschiede geben kann, z. B. bei der Methylierung.
Multi-Locus-Sequenztypisierung (MLST): verwendet die Sequenzierung von 400-500 DNA-Basenpaarfragmenten von sieben sogenannten Housekeeping-Genen (nicht-regulierte Gene, konstitutiv exprimierte Gene), damit kleine Veränderungen innerhalb einer Art entdeckt werden können.
Wenn eine mögliche Übereinstimmung mit einem Kontaminationsorganismus gefunden wurde, wie wichtig ist dann der Zeitpunkt?
In der Untersuchung des CDC, auf die in dem vorliegenden Artikel verwiesen wurde, wurde die Probe des Organismus, der als die wahrscheinlichste Ursache der Kontamination ermittelt wurde, Monate nach Auftreten der Sepsisvorfälle genommen und identifiziert. Der Organismus wurde nicht innerhalb desselben Herstellungsbereichs vorgefunden wie das betroffene „kontaminierte“ Produkt.
Erwägen wir den Fall, dass die Probenahme viele Monate nach Auftreten des ursprünglichen Kontaminationsereignisses erfolgt. Nehmen wir weiter an, dass der irgendwo in der Produktionsumgebung aufgefundene Organismus eine starke genetische Übereinstimmung mit dem kontaminierenden Organismus aufweist. Heißt das automatisch, dass er die wahrscheinlichste Ursache für die Kontamination darstellt? In dieser Beurteilung wies das zum Zeitpunkt der Chargenherstellung durchgeführte Umgebungsmonitoring noch nicht einmal dieselbe Gattung oder Art oder den mutmaßlich während der Herstellung der Charge vorliegenden Kontaminanten auf. Was ist die wissenschaftliche Rationale hinter der Behauptung, dass der Organismus der Kontaminant sei? Wie kann man überhaupt wissen, dass dieser spezifische Organismus zu dem Zeitpunkt vorlag, zu dem die potenziell kontaminierten Chargen hergestellt wurden? Wurde der Organismus in einem Bereich vorgefunden, von dem man glaubt, dass er von dort in das Produkt hätte gelangen können?
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Alternative and Rapid Microbiological Methods
Wenn eine genetische Übereinstimmung mit einem Organismus vorliegt, ist dies keine Garantie dafür, dass keine weiteren Organismen vorliegen, bei denen eine „Übereinstimmung“ vorliegen könnte. Könnte man beispielsweise in dem Krankenhaus/an den Orten, an denen die Transfusion stattfindet, auch eng verwandte Organismen vorfinden?
Es kann viele verschiedene Quellen für Organismen geben, deren Identifizierung zeigen könnte, dass sie ähnlich oder eng verwandt sind (beispielsweise an einer Vielzahl von Orten). Ist es in der CDC-Untersuchung angemessen, eng verwandte Organismen an anderen Orten nicht zu berücksichtigen?
Wenn Sie geltend machen, dass ein Isolat die Ursache für die Kontamination sei, was ist die Rationale dafür, den Zeitpunkt der Isolierung und der Identifizierung zu akzeptieren? Wenn ein Organismus beispielsweise viele Monate nach dem „Kontaminationsereignis“ isoliert wurde, wie stellen Sie eine Korrelation zwischen dem Auffinden des Organismus zu einem anderen Zeitpunkt als dem, an dem die Kontamination mutmaßlich auftrat, und der Kontamination her?
Anpassungsfähigkeit des Mikroorganismus
Eine weitere Überlegung ist, dass der Acinetobacter baumanni-Komplex als ein Organismus beschrieben wird, „dessen Anpassungsfähigkeit unübertroffen ist...“ (Castanheira, et al., 2023). Es gibt eine Vielzahl unterschiedlicher Wege, sich etwas anzueignen oder sich anzupassen, wie beispielsweise den horizontalen Gentransfer oder die natürliche Transformation (Castanheira, et al., 2023). Diese Anpassungsfähigkeit des Acinetobacter baumannii-Komplexes macht es schwierig, eine Korrelation zwischen Organismen festzustellen, die mit einem Zeitunterschied von mehreren Monaten isoliert und identifiziert wurden. Wie sollen wir wissen, ob der Organismus sich angepasst hat, und Monate später die sogenannten „neuen“ Cluster aufweist?
Wenn zahlreiche Organismen als Kontaminanten genannt werden, müssen alle von ihnen vorgefunden werden, um die wahrscheinliche Ursache nennen zu können?
In dem zitierten Artikel der CDC hieß es, die Sepsis sei „polymikrobiell“. Wenn man einen polymikrobiellen Kontaminanten hat und eine „potenzielle Quelle“ findet, reicht das, um zu sagen, man habe die Quelle gefunden? Hat es einen Einfluss, wenn man nur einen Organismus findet, aber zahlreiche Organismen in den von der Kontamination betroffenen Patienten festgestellt wurden? Was sollte die die Untersuchung durchführende Person berücksichtigen, wenn einer der Organismen ein häufig vorgefundener Organismus wie der Staphylococcus ist? Ändert das etwas an der Entscheidung? Das Ziel einer Untersuchung im Fall eines polymikrobiellen Kontaminationsereignisses ist die Identifizierung der Grundursache oder der gemeinsamen Quelle des Kontaminationsereignisses. Wurden alle Mikrobenisolate dieser Kontamination unter Anwendung der Gesamtgenomsequenzierung beurteilt? Dazu gehören Umgebungsproben von Produktionsanlagen und anderen möglichen Bereichen, in denen die die Untersuchung durchführenden Personen Organismen isolieren könnten, die zu dem betreffenden Kontaminationsereignis beigetragen haben. Wird nur eine der Organismenarten gefunden, sollte eine Risikobewertung durchgeführt werden, um zu entscheiden, ob das isolierte Bakterium die Quelle der polybakteriellen Kontamination darstellt.
Welche Teile des Herstellungsverfahrens müssen bei der Bestimmung der wahrscheinlichen Grundursache berücksichtigt werden?
Das betreffende Produkt des zitierten Artikels wird vor dem kommerziellen Vertrieb am Herstellungsstandort in der Endverpackung sterilisiert (Apherese-Beutel). In den Vereinigten Staaten wird es erwartet, dass großvolumige Parenteralia in der Endverpackung sterilisiert werden. Ausgenommen sind einige Fälle, in denen mit der Sterilisierung in der Endverpackung Risiken assoziiert sind, z. B. bei der Herstellung von antineoplastischen Arzneimitteln. Es ist die übliche und erwartete Praxis, Dampfsterilisationszyklen unter Verwendung biologischer Indikatoren zu validieren, die eine größere Herausforderung als die im Routinemonitoring gefundenen Keime darstellen. Es gibt eine Vielzahl biologischer Indikatoren, die in den Vereinigten Staaten üblicherweise verwendet werden, wie beispielsweise Geobacillus stearothermophilus, Clostridium sporogenes, Bacillus smithii, Bacillus subtilis 5230. Während die Resistenz dieser biologischen Indikatoren gegen Hitze von ungefähr 0,5 Minuten bei 121 oC bis ungefähr 2,5 Minuten bei 121 oC reicht, sind alle diese Werte thermischer Resistenz deutlich höher als die der im Routinemonitoring gefundenen Keime1.
In dem zitierten Untersuchungsbericht gibt es keinen Hinweis auf Tests oder eine Beurteilung zur Untermauerung der Feststellung, dass die kontaminierenden Organismen, wenn sie in der Produktionsumgebung vorgelegen hätten, dazu in der Lage gewesen wären, den Prozess der Sterilisation in der Endverpackung zu überleben. Zu den Daten, die von der die Untersuchung durchführenden Person für diese Beurteilung hätten herangezogen werden können, gehören Informationen wie eine Bestimmung der thermischen Resistenz des mutmaßlichen kontaminierenden Organismus, um zu zeigen, dass er resistenter als die biologischen Indikatoren war, die zur Qualifizierung des thermischen Sterilisationszyklus herangezogen wurden, und den Sterilisationszyklus möglicherweise hätte überleben können.
Selbst wenn man annehmen würde, dass beide kontaminierenden Organismen in der Produktionsumgebung an einer Stelle vorlagen, von der aus sie in das potenziell kontaminierte Produkt hätten gelangen und dass sie in dem Produkt hätten überleben können, könnten sie nicht die Quelle für die Kontamination des Produkts gewesen sein, es sei denn, die Organismen wären in der Lage, einen ordnungsgemäß validierten Dampfsterilisationszyklus zu überleben. Wenn nicht gezeigt werden kann, dass der Organismus den Sterilisationszyklus überleben könnte und/oder dass der Sterilisationszyklus nicht ordnungsgemäß validiert war, reduziert dies die Wahrscheinlichkeit signifikant, dass diese Organismen die wahrscheinliche Grundursache für das Kontaminationsereignis sind.
Schlussfolgerung
Wenn man einen eng verwandten Organismus in einer Produktionsumgebung findet, kann das zwar eine beträchtliche Hilfe bei der Feststellung der wahrscheinlichsten Grundursache sein, reicht aber allein nicht aus, um die Grundursache für das Kontaminationsereignis zu identifizieren. Man muss auch vernünftigerweise glauben können, dass der Organismus das Herstellungsverfahren überleben kann und einen Weg in das Produkt findet. Einige der in diesem Dokument aufgeführten Beispiele geben weitere Informationen hinsichtlich der Beurteilung, wann Sie die Kontaminationsuntersuchung ordnungsgemäß abgeschlossen haben. Es könnte sinnvoll sein, in Ihre Kontaminationskontrollstrategie oder anderen Dokumenten Überlegungen über die Durchführung von Untersuchungen zu integrieren. Es könnte ausgesprochen hilfreich sein, in den an Ihrem Produktionsstandort anzuwendenden Verfahren Anleitung zu geben, wann die Untersuchungen ausreichen, z. B. die Art Überlegungen, die in diesem Artikel hinsichtlich der Beendigung der Untersuchung bereitgestellt wurden.
Autorinen:
Victoria Galliani
Jeanne Moldenhauer
Fußnoten:
1 Agalloco, J.P. (2017) Kill the Bioburden, Not the Biological Indicator. BioPharm International 30 (4): S. 50–52, heruntergeladen am 9. Januar 2024 unter: Kill the Bioburden, Not the Biological Indicator (biopharminternational.com).
2 Kracalik, I.; Kent, A.G.; Villa, C.H.; Gable, P.; Annambhotla, P.; McAllister, G.; et al. (2023) Posttransfusion Sepsis Attributable to Bacterial Contamination in Platelet Collection Set Manufacturing Facility, Vereinigte Staaten. Emerg Infect Dis. 2023;29(10): S. 1979-1989. https://doi.org/10.3201/eid2910.230869. Posttransfusion Sepsis Attributable to Bacterial Contamination in Platelet Collection Set Manufacturing Facility, Vereinigte Staaten - Band 29, Nummer 10—Oktober 2023 - Emerging Infectious Diseases journal - CDC
3 Lindsay, J. (2005) Chapter 14 Environmental Impact on Media Fills. In Moldenhauer, J., Ed. (2005) Environmental Monitoring – A Comprehensive Handbook, Band 2. PDA/DHI. Bethesda. S. 187-216.
4 CDC COVID-19 Impact on HAIs in 2020, heruntergeladen am 13. Januar 2024 unter: http://www.cdc.org CDC Healthcare-associated Infections (HAI)>All Data>Data Portal.
5 CDC COVID-19 Impact on HAIs in 2021, heruntergeladen am 13. Januar 2024 unter: http://www.cdc.org CDC Healthcare-associated Infections (HAI)>All Data>Data Portal.
6 CDC (2020) 2020 National and State Healthcare-Associated Infections Progress Report, heruntergeladen am 13. Januar 2024 unter: http://www.cdc.org.
7 CDC Bacterial Contamination of Platelets. Heruntergeladen am 13. Januar 2024 unter: http://www.cdc.org CDC>Blood Safety>Diseases and Organisms.
8 FDA, Januar 2024. Submission and Review of Sterility Information in Premarket Notification (510(k)) Submissions for Devices Labeled as Sterile Guidance for Industry and Food and Drug Administration Staff
9 21 CFR, FDA Current Good Manufacturing Practices
10 CDC (2008), Sterilizing Practices: Guideline for Disinfection and Sterilization in Healthcare Facilities. Heruntergeladen am 13. Januar 2024 unter: http://www.cdc.org.
11 CDC Bacterial Contamination of Platelets, heruntergeladen am 13. Januar 2024 unter: http://www.cdc.org CDC>Blood Safety>Diseases and Organisms.
12 ISO 13485 Contamination Control Procedure & Product Cleanliness
13 EU CGMP Anhang 1 2022
