La contamination par des endotoxines d’un produit pharmaceutique injectable ou d’un dispositif médical implantable peut provoquer une réaction très grave chez un patient.
La contamination par des endotoxines de lots de solutions injectables ou d’implants peut également entraîner des conséquences financières importantes pour un fabricant.
Par conséquent, le contrôle de la contamination par les endotoxines des gants stériles nitrile et gants stériles Latex pour salle blanche est une préoccupation majeure pour les environnements critiques, industries des dispositifs médicaux implantables et pharmaceutiques notamment.
Les endotoxines ou Lipopolysaccharides (LPS) sont des fragments de la membrane externe de bactéries dites à Gram négatif (en utilisant la technique de coloration de Gram, les bactéries Gram-négatives produisent une coloration rose alors qu’elle est violette pour les bactéries Gram-positives). Quelques exemples de bactéries à Gram négatif : E. Coli, Salmonella, Legionella, Neisseria…).
Figure 1 – Paroi cellulaire des bactéries Gram positives et Gram négatives
Les bactéries à Gram négatif sont présentes partout dans l’environnement (dans l’eau, dans les systèmes de chauffage, dans le tube digestif et les fèces …) d’où le risque très important de présence d’endotoxines. Les molécules d’endotoxines sont libérées lors de la lyse (destruction de la membrane d’une cellule sous l’action d’un agent physique, chimique ou biologique).
La composition biologique des endotoxines entraîne une action sur le système immunitaire humain et animal pouvant provoquer une réaction allergique. Elles peuvent donc mener à des réactions inflammatoires plus ou moins fortes. Elles peuvent également entraîner des infections graves chez des patients affaiblis (immunodéprimés), jeunes (prématurés) ou âgés.
La réaction la plus fréquente est la survenue de fièvre. Voilà pourquoi on dit des endotoxines à Gram négatif que ce sont des « pyrogènes » c’est-à-dire des molécules déclenchant une élévation de la température du corps par l’activation du système immunitaire.
Les endotoxines, quand elles sont inhalées, peuvent également provoquer des Symptômes de Détresse Respiratoire Aiguë (SDRA). En cas de pénétration par injection, elles peuvent aller jusqu’à provoquer une coagulation intravasculaire disséminée voire un choc septique lorsqu’un grand nombre d’endotoxines atteint la circulation sanguine.
Dans des environnements critiques, fréquents dans l’industrie pharmaceutique, la surveillance d’endotoxines est donc primordiale. Cela est vrai pour la production d’eau de qualité pharmaceutique (eau purifiée), de médicaments parentéraux et injectables (solutés de perfusion, liquides de dialyse …) et d’autres produits pharmaceutiques ainsi que dans l’industrie médicale pour ce qui est des dispositifs médicaux implantables.
Les endotoxines sont reconnues pour être la source la plus répandue de pyrogènes dans les produits pharmaceutiques et dispositifs médicaux.
Les endotoxines sont des résidus de membranes de bactéries de Gram négatif, des micro-organismes viables, nombreux dans l’environnement. De plus, les endotoxines présentent une très haute résistance aux procédés de désinfection ou de stérilisation, y-compris l’irradiation aux rayons gamma.
Voilà pourquoi il est d’abord essentiel de limiter au maximum la biocharge des gants en nitrile et en Latex, avant stérilisation.
La biocharge ou charge biologique est constituée de la concentration de toutes sortes de micro-organismes viables sur une surface ou dans un dispositif. Cette biocharge provient essentiellement :
Notez que la détection et la quantification de la contamination microbienne des gants stériles SHIELD Scientific, par un organisme extérieur et selon la norme ISO 11737-1. C’est un élément fondamental du processus de contrôle qualité de SHIELD Scientific.
Toute matière première, emballage ou équipement de protection utilisé lors de la production de produits pharmaceutiques ou de dispositifs médicaux implantables doit respecter les obligations sanitaires de stérilité mais également d’apyrogénicité.
Stérilité : Pour garantir un niveau d’assurance de stérilité (SAL) de 10-6 (conforme aux exigences de la Pharmacopée européenne) les gants doivent satisfaire à une validation microbiologique conformément à la norme ISO 11137-2:2015 (Stérilisation des produits de santé – Irradiation – Partie 2 : établissement de la dose stérilisante).
Figure 2 – sachet PE de gants stériles SHIELDskin XTREME™ avec indicateur de stérilisation
Apyrogénicité : La dépyrogénation peut s’effectuer de différentes façons :
L’exigence de stérilité (absence de micro-organismes vivants) et d’apyrogénicité (absence de molécules pyrogènes comme les endotoxines) sont primordiales pour de nombreux fabricants de produits pharmaceutiques et de dispositifs médicaux implantables.
Afin de limiter au maximum les risques liés à la présence d’endotoxines, il convient donc de maîtriser la contamination sur l’intégralité de la chaîne de production, des matières premières aux produits finis y-compris les équipements de protection des opérateurs de salle blanche.
En effet, la main gantée peut être en contact direct avec des solutions injectables ou ses contenants et des dispositifs médicaux implantables. Les gants peuvent donc potentiellement être une source de contamination.
Figure 3 – Changement de l’aiguille d’une machine de remplissage par un opérateur portant une double paire de gants stériles SHIELD Scientific
Les gants à usage unique en nitrile et en Latex standard subissent un traitement minimal une fois qu’ils ont terminé les étapes de trempage et de séchage. Le niveau de propreté des gants peut donc varier et ne pas être acceptable pour les applications en salle blanche. Il convient également de noter que les gants peuvent être fortement chargés de bactéries Gram-négatives. Même les gants de salle blanche stériles, qui seront généralement soumis à la chloration et au lavage dans de l’eau purifiée, n’ont souvent aucune garantie en termes de niveaux d’endotoxines.
De plus, comme les particules peuvent transmettre des endotoxines, la sélection de gants avec un « faible niveau garanti » de particules pourrait aider à renforcer votre stratégie de contrôle de la contamination.
Par conséquent, la recherche de gants qui ont une faible allégation d’endotoxines (<20 EU/paire tel que défini dans la norme EN 455-3:2015) et, encore mieux, qui sont testés par lot pour les endotoxines peut être une solution.
L’Annexe 1 des BPF de l’Union Européenne est l’un des principaux documents régissant la fabrication et le contrôle des médicaments stériles. Ce document fournit notamment les orientations relatives à la Gestion des Risques liés à la Qualité. La nouvelle Annexe I des GMP précise notamment qu’il faut s’assurer d’éviter toute contamination microbienne, particulaire et par les endotoxines/pyrogènes des produits finaux. Les gants stériles pour salle blanche doivent donc être intégrés dans la Gestion des Risques liés à la Qualité (QRM).
La norme EN 455-3 :2015 (Gants médicaux non réutilisables – Partie 3 : Exigences et essais pour évaluation biologique) impose quant à elle aux fabricants de gants stériles à usage unique de contrôler la contamination des gants par les endotoxines. Les méthodes d’essais doivent être conformes aux exigences de la Pharmacopée européenne, monographie 2.6.14.
La méthode la plus utilisée et la plus reconnue pour mesurer le niveau d’endotoxines bactériennes sur des gants stériles pour salle blanche est celle utilisant le Lysat d’Amébocyte de Limule (LAL).
La Limule est un arthropode marin ancestral qui a la particularité d’avoir un sang (ou plutôt une hémolymphe dans le cas d’un invertébré) de couleur bleue.
Figure 4 – Limule-Limulus polyphemus
Cette hémolymphe contient des cellules dites amébocytes, de forme ovoïde, qui perdent leur forme et s’agrègent en caillot en présence d’endotoxines. C’est cette coagulation du sang de Limule qui sert de base aux différentes méthodes de test de détermination d’endotoxines.
La surface externe d’une paire de gant est d’abord soumise à une extraction avec 40 à 50 ml d’eau exempte d’endotoxines (Eau LAL conforme à la Pharmacopée Européenne) pendant 40 à 60 minutes à une température comprise entre 37°C et 40°C. L’extrait est ensuite, si nécessaire, centrifugé (15 minutes à 2 000 g) afin d’éliminer les particules. Il est ensuite décanté avant d’être immédiatement soumis à un test de recherche d’endotoxines.
Il existe 3 grandes techniques de test d’endotoxines bactériennes utilisant le Lysat d’Amébocyte de Limule :
Le résultat des tests est reporté en Unité d’Endotoxines (UE) par paire de gants.
La norme EN 455-3 :2015 indique que pour pouvoir apposer un étiquetage « à faible teneur en endotoxines », les gants doivent présenter une teneur en endotoxines limite de 20 UE par paire de gants.
Pour limiter le risque de complications chez les patients, il faut veiller à utiliser des gants stériles de bonne qualité à faible teneur en endotoxines.
Dans le cadre d’une stratégie globale de contrôle de la contamination et de Gestion des Risques liés à la Qualité (QRM), il peut être utile de réfléchir aux choix des gants en fonction de votre environnement critique.
Voilà pourquoi SHIELD Scientific a développé une gamme de gants nitrile et gants Latex pour salle blanche offrant différents niveaux de propreté directement liés aux nombres de lavages à l’eau dé-ionisée subies par les gants à usage unique. Pour cette gamme de gants à usage unique, il existe une classification simple :
DI : Simple lavage des gants à l’eau déionisée pour un contrôle de la contamination simple et une spécification du niveau de particules < 3 000 par cm² > 0.5µm.
DI+ : Triple lavage des gants à l’eau déionisée pour un contrôle de la contamination élevé et une spécification du niveau de particules < 1 200 par cm² > 0.5µm.
DI++ : Multiples lavages des gants à l’eau déionisée pour un contrôle de la contamination extrême et une spécification du niveau de particules < 850 par cm² > 0.5µm.
Tous les gants stériles de la marque SHIELDskin XTREME™ sont conçus pour correspondre aux standards de qualité requis par les BPF pour réduire les risques de contamination. Tous les gants nitrile et Latex stériles pour salle blanche SHIELD Scientific sont testés par lots pour démontrer une faible teneur en endotoxines de < 20 UE (Unité d’Endotoxine) par paire de gants et un Niveau d’Assurance de Stérilité (NAS ou SAL) de 10-6 (stérilisation par irradiation aux rayons Gamma).
Un Certificat d’Irradiation (CoI) est fourni avec chaque lot de gants stériles en nitrile ou en Latex SHIELD Scientific pour salle blanche. Un Certificat de Conformité (CoC) fournit des données spécifiques au lot sur les niveaux de particules et d’endotoxines.
PARCE QUE LE CONTRÔLE DE LA CONTAMINATION AUX ENDOTOXINES EST ESSENTIEL DANS LES ENVIRONNEMENTS CRITIQUES, N’ATTENDEZ PLUS POUR COMMANDER DES ECHANTILLONS OU DEMANDE LE CONSEIL D’UN REPRESENTANT SHIELD SCIENTIFIC.
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