Application de la norme sur le site de Notre Dame de Bondeville

La fabrication de médicaments injectables nécessite de prendre un grand nombre de précautions car ceux-ci sont administrés au patient directement par effraction de la barrière cutanée. C’est pourquoi les systèmes de qualité mis en place lors de la fabrication doivent assurer un état stérile maintenu jusqu’à l’utilisation du médicament.

Un médicament injectable se doit de réunir un certain nombre de caractéristiques, notamment un pH neutre, isotonique, exempt de microorganismes, aparticulaire et apyrogène. Si les deux premiers critères relèvent de la formulation, les trois suivants sont obtenus par une maîtrise permanente du procédé de remplissage et de l’environnement de répartition : c’est un des enjeux de l’utilisation des locaux de  fabrication et plus précisément des zones à atmosphères contrôlés qui seront développés au paragraphe 1.3.

Pour les médicaments injectables, le risque pyrogène est majoritairement lié à la présence d’endotoxines dans le produit. Ce sont des toxines insérées dans la membrane externe de certaines bactéries et libérées lors de la destruction de celle-ci.

Pour toutes les raisons évoquées précédemment un médicament injectable est stérile.

La stérilité est définie comme l’absence de tout microorganisme, qu’il soit vivant ou revivifiable, sur la surface ou dans le milieu considéré. Cet état s’obtient, dans le cas de la fabrication de médicament, soit par répartition aseptique, soit par répartition suivie d’une stérilisation du produit dans son conditionnement fermé (communément appelé stérilisation terminale).

L’état  stérile  d’un  produit  se  traduit  par  la  probabilité  de  survie  d’un  seul microorganisme vivant dans un contenant sur un million de contenants du produit stérilisé. La conservation de l’état stérile se fait par un conditionnement dans un emballage imperméable à l’air externe dans les conditions de conservation définies par l’AMM.

Lorsque l’on parle de médicament stérile on parle de la stérilité de la solution mais également de la stérilité des éléments en contact direct avec le produit.

Les notions de stérilisation et de désinfection ne doivent pas être confondues :

La stérilisation vise tous les types de germes et l’état stérile est durable (dans la limite de la péremption) si l’on respecte les conditions de stockage, de transport et que le conditionnement primaire conserve son intégrité.

La désinfection permet d’obtenir un état réduit de contamination immédiatement après l’utilisation du désinfectant mais ne dure pas dans le temps. Elle vise une population de microorganismes jugés indésirables dans une application particulière.

Dans le cadre de cette thèse, nous prenons comme exemple les médicaments fabriqués sur le site industriel de Notre Dame de Bondeville (France). Ceux-ci ont un conditionnement primaire comprenant une seringue bouchée par un joint de piston avec un protège aiguille. Cet ensemble constitue une barrière infranchissable pour les microorganismes extérieurs.

Le site de fabrication de Notre Dame de Bondeville est spécialisé dans les médicaments injectables stériles depuis plusieurs décennies. Aujourd’hui, les trois produits phares sont des spécialités anti thrombotique : ARIXTRA®, FRAXIPARINE®, FRAXODI®.

ü FRAXIPARINE®

Lancé en 1985, le principe actif est la Nadroparine calcique d’origine biologique.

ü FRAXODI®

Commercialisé pour la première fois en 1998, ce médicament possède le même principe actif que la FRAXIPARINE®, la Nadroparine, mais à des doses deux fois plus importantes.

ü ARIXTRA®

Lancé en 2002, produit à partir de Fondaparinux, d’origine synthétique.

Il est intéressant de voir que les deux principales spécialités du site ont des méthodes de stérilisation différentes en fonction de leur sensibilité respective à la chaleur :

Ø Stérilisation terminale (ARIXTRA®)

Ø Répartition aseptique (FRAXIPARINE®, FRAXODI®)

On parle de stérilisation terminale lorsque que le produit est stérilisé dans son récipient final. Le produit et son conditionnement sont adaptés à ce procédé.

Il existe un certain nombre de méthodes de stérilisation terminale comme la stérilisation par irradiation ou à l’oxyde d’éthylène mais selon les BPF, « lorsqu’elle est envisageable, la stérilisation par la chaleur est la méthode de choix. » (2). Pour le produit ARIXTRA® c’est la stérilisation par autoclavage qui est utilisée (vapeur).

Une maîtrise du procédé de fabrication est nécessaire cependant les exigences pour un tel procédé sont moindres par rapport à la répartition aseptique.

Classe  Opérations sur des produits stérilisés dans leur récipient final A Remplissage de produits, si l’opération présente des risques inhabituels.

Préparation de solutions, si l’opération présente des risques inhabituels.

Remplissage de produits.

DPréparation de solutions et d’accessoires aux fins de remplissage.

Les médicaments sous forme de solution ou de liquide qui ne peuvent pas supporter de stérilisation dans leur récipient final « peuvent être filtrés sur un filtre stérile à pores de diamètre nominal de 0,22 micron (au moins) ou sur un filtre possédant des propriétés de rétention microbienne au moins équivalentes, puis, recueillis dans un récipient stérilisé. » (2) : c’est la filtration stérilisante. Pour cette méthode, le produit doit être filtré au plus près du point de remplissage il est donc essentiel de réduire au maximum le risque microbiologique pendant l’étape de remplissage pour garantir l’asepsie. Ces étapes critiques sont effectuées à un poste de travail de classe A. Cette classe est elle-même protégée par un environnement de classe inférieure B (remplisseuse protégée par de simples carters) ou C/D (isotechnie).

Les contaminants que l’on peut retrouver en ZAC sont majoritairement invisibles à l’œil nu.
Ils sont de deux types :
ü Particules viables
ü Particules non-viables
Les particules non viables ou « poussières » ne sont pas composées d’organismes vivants, elles sont inertes. Elles peuvent servir de véhicules aux particules viables ou corps vivants.
Dans une ZAC, l’homme est la principale source de contamination particulaire. La figure suivante permet de se rendre compte de la quantité de particule que l’homme peut émettre en fonction de son activité :
Cette figure illustre parfaitement comment le comportement et la gestuelle du personnel peut influer sur l’émission de particules viables ou non viables. Il est donc possible de réduire significativement la génération de particules avec une gestuelle adaptée au travail en ZAC.
Les particules viables rencontrées en ZAC, bactéries, levures ou champignons, proviennent en partie de l’environnement mais principalement de l’homme. Ce dernier possède en effet une flore microbienne commensale importante. A titre informatif, l’organisme humain présente dix fois plus de bactéries au niveau des espaces extérieurs (peau, poumons, tubes digestifs) que de cellules qui le constituent.
Il existe deux types de contaminants microbiens provenant de l’homme, non pathogène, hors procédures invasives dans le corps :
ü Flore résidante : elle est permanente, se reproduit sur la peau et est peu transférable.
ü Flore transportée : elle peut être pathogène, doit être éliminé par la toilette et est très facilement transférable.
Ces contaminants, qu’ils soient particulaires ou microbiens, résidants ou transportés, sont émis en permanence.
D’autres sources de contaminations sont à prendre en compte dans le travail en ZAC :
ü Les équipements : avec l’usure des matériaux, les mouvements mécaniques et les défauts de nettoyage ou de désinfection possible.
ü La production antérieure : notamment avec le risque de contamination croisée (mélange entre deux productions).
ü Le matériel introduit en ZAC : documents, pièces mécaniques, outils.
ü L’air de la ZAC : en permanence sollicité par les autres sources de contamination.
Pour réduire le risque de contamination par des microorganismes il est donc nécessaire de lutter contre tous les types de contaminants en général. Comment maîtriser ces contaminations ? C’est ce qui sera développé dans le paragraphe suivant.

La maîtrise de la contamination passe d’abord par l’élimination des sources inutiles de contaminant, c’est-à-dire que le matériel et le personnel rentré en ZAC sont le minimum requis aux activités.
De plus, tout le matériel doit être conçu de manière à ce qu’il relargue le moins de particules possible et qu’il soit facilement nettoyé et désinfecté.
Le paragraphe précédent expliquant que la source principale de contamination en ZAC est l’homme, « une propreté et une hygiène personnelle de haut niveau sont essentielles. » (2). Il est demandé aux personnes travaillant en ZAC d’avertir un responsable pour toutes affections afin d’évaluer le risque de dissémination de contaminant. Le responsable évaluera l’impact potentiel de l’affection en fonction de l’activité à réaliser et autorisera ou non l’entrée en ZAC. Dans le bénéfice du doute, l’entrée en ZAC sera refusée.
Egalement, comme vu précédemment, une gestuelle adaptée permet de limiter les particules émises par les opérateurs.

Au lendemain de la seconde guerre mondiale et à la veille de la conquête spatiale, la notion d’éviter la poussière émerge aux Etats-Unis. La nécessité de créer de nouvelles méthodes de production « sans poussières » se fait ressentir pour la production des composants d’armes nucléaires. En effet, ces composants deviennent de plus en plus petits et cette production est perturbée par les particules de poussières. C’est l’US Air Force qui est chargé de trouver une solution en collaboration avec la Sandia Corporation, compagnie de recherche et de développement dans l’énergie, le climat et la sécurité intérieure du pays. En 1960, la première salle blanche voit le jour. Son principe de fonctionnement est basé sur un renouvellement d’air important et constamment filtré.
Cette invention n’aura de cesse d’évoluer jusqu’à aujourd’hui.
Nos ZAC ou salles propres actuelles sont directement issus de ces salles blanches et sont utilisées dans bon nombre de domaine : aérospatial, électronique, agro-alimentaire et bien d’autres.
Dans le domaine pharmaceutique, tout le processus de fabrication des médicaments est jalonné de contrôles afin de s’assurer de la bonne qualité du produit fini. Cependant cette recherche de défaut par les contrôles, sur le produit en vrac ou sur le produit fini, présente des inconvénients. En effet, elle ne porte que sur un échantillon. Elle intervient souvent trop tard et ceci coûte cher car il y a un risque de retraitement ou de mise en déchet. C’est pourquoi les industriels cherchent à ne plus produire de défaut en maitrisant les 5 sources possibles de contamination :
ü Milieu
ü Main d’œuvre
ü Matière
ü Méthode
ü Matériel
La maîtrise du milieu passe par l’utilisation des ZAC qui « doivent être maintenues à un niveau de propreté approprié et alimentées en air filtré sur des filtres d’efficacité correspondant au niveau de propreté requis. » (2) Ainsi, on cherche par l’intermédiaire de ces ZAC à maintenir la maîtrise de l’environnement, en protégeant celui-ci soit de :
ü La contamination particulaire
ü La contamination microbienne
La maîtrise de l’environnement passe également par la conception et le fonctionnement des ZAC en tenant compte :
ü De la contamination croisée : lorsque plusieurs produits sont fabriqués dans les mêmes locaux il est indispensable de s’assurer que ces produits ne se mélangent pas.
ü Du confinement : pour éviter la contamination de l’environnement par le produit.

Un grand nombre de paramètres rentrent en compte dans la gestion d’une ZAC. Selon les BPF, elle « est construite et utilisée de façon à réduire l’introduction, la multiplication ou la persistance de substance contaminante. »(1)
Les moyens mis en œuvre pour atteindre ces objectifs vont de la conception à la surveillance appliquée à ces zones en passant par le mode de fonctionnement, l’accès et le traitement de l’air.
Les différentes salles d’une ZAC sont catégorisées selon l’activité prévue en leur sein. Il existe 4 classes différentes, à quoi correspondent-elles ? C’est ce qui est développé dans le paragraphe qui suit.

« Pour la fabrication de médicaments stériles, on distingue quatre classes de zones à atmosphère contrôlée, notées de A à D : Classe A : Les points où sont réalisées des opérations à haut risque, tels que le point de remplissage, les bols de bouchons, les ampoules et flacons ouverts ; les points de raccordements aseptiques. Les postes de travail sous flux d’air laminaire doivent normalement garantir les conditions requises pour ce type d’opérations. Les systèmes de flux d’air laminaire doivent délivrer de l’air circulant à une vitesse homogène de 0,36 – 0,54 m/s (valeur guide) dans les systèmes non clos. Le maintien de la laminarité du flux doit être démontré et validé.
Un flux d’air uni-directionnel et des vitesses inférieures peuvent être utilisés dans les isolateurs clos et dans les systèmes clos type « boîte à gants ».
Classe B : Pour les opérations de préparation et de remplissage aseptiques, cette classe constitue l’environnement immédiat d’une zone de travail de classe A.
Classes C et D : Zones à atmosphère contrôlée destinées aux étapes moins critiques de la fabrication des médicaments stériles. »(2)

Selon les BPF, les locaux de fabrication de produits stériles doivent respecter un certain nombre de prédispositions lors de leur construction pour permettre un fonctionnement de la zone simple avec une organisation logique et un nettoyage facile.
Voici en guise d’exemples concrets des exigences qui doivent être respectées :
ü « Toutes les surfaces apparentes doivent être lisses, imperméables et sans fissure afin de réduire la libération ou l’accumulation de particules ou de micro-organismes » (2)
ü « Pour diminuer l’accumulation de poussières et pour faciliter le nettoyage, il ne doit pas y avoir de recoins difficiles à nettoyer. Les saillies, les étagères, les placards et le matériel doivent être réduits au minimum. » (2)
ü Les faux plafonds doivent être scellés pour éviter les contaminations par l’environnement extérieur aux salles.
ü Les éviers doivent être exclus des zones de classe A et B et pour les autres classes, des systèmes anti reflux doivent être installés.
Les ZAC sont des systèmes clos fonctionnant avec des sas. Nous développerons l’accès aux ZAC au paragraphe suivant.
Le traitement de l’air doit permettre de « maintenir en toutes circonstances une pression positive et une circulation d’air par rapport aux zones voisines de classe inférieure et doit ventiler efficacement la zone. Les écarts de pression entre pièces adjacentes relevant de classes différentes doivent être de 10 à 15 pascals (valeurs guides). »(2)
La conception et le fonctionnement sont imbriqués : leur construction dépend de l’utilisation que l’on en fait. Les ZAC regroupent aussi bien les activités de formulation, que de remplissage ou de préparation du matériel. Un de leur principal objectif est de limiter les contaminations croisées. Et pour cela il est nécessaire de mettre en place des flux de matière/matériel ainsi que des flux de personnel. Ces flux sont définis dans les procédures et régissent le fonctionnement de ces zones.
Un autre paramètre qui rentre en compte dans le fonctionnement des ZAC et dans la limitation des contaminations est l’entretien sanitaire, on parle alors pour les ZAC de nettoyage et de désinfection. Il est important de procéder à ces deux étapes complémentaires, les ZAC « doivent être minutieusement nettoyées, conformément à un programme écrit. Lorsque des désinfectants sont utilisés, il convient d’en employer plusieurs et de différents types. Une surveillance microbiologique régulière est nécessaire en vue de détecter tout développement de souches résistantes. » (2)
Le paragraphe suivant aborde comment fonctionne l’entrée en ZAC.

L’accès aux ZAC est réglementé. Il commence par un passage obligatoire dans des sas (entrée et sortie) ayant deux fonctions principales :
ü Fractionner physiquement les différentes phases de l’habillage et diminuer ainsi la contamination microbienne et particulaire des vêtements protecteurs. De même pour le matériel qui est décontaminé avant son entrée en zone.
ü Permettre la circulation extérieure/intérieure sans détruire la cascade de pression.
On distingue les sas personnel et les sas matériel
Les ZAC sont ainsi des zones à accès limité, en effet le personnel doit être formé et habilité pour y rentrer. Ceci afin de respecter une gestuelle adaptée au travail en zone propre, indispensable pour limiter les risques de contamination et maintenir un état microbiologique satisfaisant.

Le traitement de l’air rejoint les objectifs déjà cités pour les ZAC
ü Empêcher l’entrée de la contamination extérieure
L’air soufflé en ZAC doit être un air filtré (ultra propre) grâce à l’utilisation de filtres HEPA (High Efficiency Particle Air). Ces filtres ont la capacité de retenir 99,97% des particules de diamètre supérieur ou égal à 0,3µm.
ü Eliminer en continu la contamination produite
Les machines et les produits utilisés émettent des particules qu’il faut pouvoir éliminer ou contenir. Il en est de même pour l’homme. Nous avons vu que les opérateurs qui travaillent en zone sont la principale source de contamination.
Ce schéma permet de voir comment l’air est filtré puis récupéré au niveau des reprises d’air, une partie de l’air est alors recyclée tandis que l’autre partie est éliminée vers l’extérieur.

Comment savoir si toutes ces actions (accès, traitement de l’air, nettoyage et désinfection) sont efficaces pour maîtriser l’apport des contaminants ? Pour cela on réalise une surveillance des zones en fonctionnement. Cette surveillance que l’on peut nommer « monitoring » s’appuie notamment sur des contrôles microbiologiques et particulaires qui permettent de mettre en évidence la présence ou non de microorganismes et de particules au niveau des points de contrôles. Le plan de prélèvement est basé sur un rationnel permettant de rendre ces contrôles représentatifs de l’ensemble de la ZAC surveillée. Ce rationnel est basé sur la cotation et la criticité des risques qui sont déterminées en fonction du contact produit, des flux personnel et matériel. Une méthode d’analyse de risque est développée au paragraphe 3.1.6.
Les contrôles microbiologiques couvrent aussi bien les bactéries que les levures ou les moisissures.
En ce qui concerne les contrôles particulaires, pour les classes A, les BPF exigent une surveillance particulaire « pendant toute la durée des étapes critiques »(2) et d’appliquer « des principes similaires de surveillance pour les zones de classe B »(2). Il y a donc un monitoring particulaire en continu dans ces zones de classes A et B sur le site de Notre Dame de Bondeville. Ces contrôles particulaires sont l’outil de base utilisé pour la classification particulaire et seront vus en détail dans le paragraphe 2.5.2.2.
L’ensemble de ces contrôles représente des données « supportives » permettant d’une part de dire que l’on maîtrise notre zone de production et de libérer nos lots.
On a ainsi vu que l’utilisation de sas avec des règles d’entrée en ZAC et le traitement de l’air permettaient de réduire l’introduction de substances contaminantes et que la conception, le fonctionnement et la surveillance empêchaient la multiplication ou la persistance de ces substances.
Un autre moyen de réduire les risques de contamination est l’utilisation d’un isolateur, c’est ce qui est développé au paragraphe suivant.

L’isotechnie peut être définie comme la technologie mettant en œuvre un isolateur c’est-à-dire un espace confiné dans une enceinte indépendante destinée à séparer ou protéger le produit fabriqué de son environnement extérieur et du personnel, de façon à réduire les possibilités de transfert d’une contamination de part et d’autre de cette barrière (à la différence d’une machine simplement cartérisée par exemple). On utilise l’isotechnie pour la fabrication aseptique. Les isolateurs sont des équipements conçus pour limiter au maximum le risque microbiologique, ceci en « cloisonnant » la production du reste de la ZAC. On a ainsi un espace limité dans lequel les interventions humaines sont réduites. Plusieurs paramètres importants sont à prendre en compte dans l’utilisation d’un isolateur car cet espace « cloisonné » doit :
– pouvoir subir des décontaminations
– être alimenté en air stérile
– avoir des systèmes de transfert sûr (matériels, composants, produit). Les phases de transfert sont critiques dans l’utilisation d’un isolateur car le transfert de substances vers l’intérieur et l’extérieur de l’isolateur est l’une des plus importantes sources potentielles de contamination..