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风险缓解的验证协议

Validation Protocols for Risk Mitigation

David Bell |

验证协议确保培养肉的生产安全、一致,并符合监管标准。在没有热处理步骤来杀死病原体的情况下,必须在每个阶段保持无菌。这些协议的重点是:

  • 设备验证: 确保生物反应器和灭菌系统正常运行。
  • 材料验证: 验证生长介质和其他投入品的无菌性和高质量。
  • 过程验证: 保持无菌技术和环境控制。

通过解决微生物污染和细胞系误识别等风险,这些协议帮助生产商满足来自FDAEFSA等组织的标准。. 像UPSIDE FoodsAleph Farms这样的公司已经通过遵循这些措施获得了监管批准。工具如 HACCP分析、无菌测试和第三方文件对于合规性和消费者信任至关重要。

Cellbase这样的平台简化了经过验证资源的采购,将生产商与符合GMP标准的供应商连接起来,提供适合培养肉生产的设备、培养基和测试工具。

培养肉生产中的风险缓解

主要风险因素

从实验室研究过渡到大规模生产带来了几个挑战,其中三个风险尤为突出。最直接的关注点是由外来因子引起的微生物污染。这要求在生产的每个阶段都采取严格的无菌措施以确保安全。

另一个主要问题是细胞系误识别. 这一直是科学研究中的一个长期问题,错误标记或交叉污染的细胞系导致了错误的结果。在培养肉的背景下,这种错误可能导致产品与预期的物种或组织类型不符,引发安全和监管问题。此外,细胞培养放大过程中的不一致结果可能会扰乱商业制造流程。

“为了商业可行性,培养肉需要科学的方式来识别和管理危害和风险。” – Nature Food [4]

验证协议如何管理风险

为了解决这些风险,验证协议专门设计用于应对每个威胁。借鉴制药生物技术,这些协议建立了一个强大的质量控制框架。例如,他们采用基于ICH Q5A的方法来主动识别和消除病毒污染风险。这些措施专注于通过详细的细胞系特征化、创建食品级细胞库以及对关键控制点的持续监测来预防,而不是等待污染发生。

微生物污染通过严格的无菌测试和持续监测来管理。同时, 细胞系误识别通过彻底的特征化过程和安全的银行协议来应对。

这种方法的一个关键部分是市场前安全评估,记录生产的每个方面。像UPSIDE Foods和GOOD Meat这样的公司通过提交符合这些验证协议的详细安全档案,于2023年在美国获得了全面的监管批准。同样,Aleph Farms 在2024年初通过遵循类似的文档标准,获得了全球首个培育牛肉的监管批准。这些协议不仅满足了监管机构 - 如FDA、新加坡食品局和澳大利亚新西兰食品标准局 - 的要求,还确保了批次间的一致性,这对于商业成功至关重要。 这些风险管理策略为下一节讨论的验证组件奠定了基础。

食品行业的验证和确认实践

验证协议的核心组成部分

Three-Stage Equipment Validation Process for Cultivated Meat Production

培养肉生产的三阶段设备验证过程

培养肉生产中的验证协议建立在三个关键领域 - 设备, 材料, 和 工艺 - 以确保在没有传统杀菌步骤的情况下实现无菌和一致性[1]. 这些组件形成了一种结构化的方法,以保持无污染的生产。

设备验证

设备验证分为三个阶段:安装确认 (IQ) 用于设置, 操作确认 (OQ) 用于功能性,以及 性能确认 (PQ) 用于长期可靠性。对于生物反应器,这涉及验证灭菌周期、压力测试和搅拌控制。传感器需要仔细校准,以实时监测pH值、温度(37°C)和溶解氧。[2]. 使用专用工具而非标准制药设备可以提高准确性和可靠性。[2] .

表面被擦拭,冲洗水在使用前后都要进行测试。此外,灭菌周期、储存条件、供应商证书和有效期必须详细记录。[1] . 对于较大的生物反应器(超过1,000升),验证还必须解决剪切应力建模,以确保机械力不会损坏脆弱的哺乳动物细胞,这是防止污染的关键步骤,污染仍然是一个重大挑战。[5].

材料验证

一旦设备经过验证,使用的材料必须检查其质量和一致性。例如,培养基通过高效液相色谱法 (HPLC) 和质谱法分析,以确认其营养成分[3]. 残留物筛查采用敏感的方法,如ELISALC-MS/MS,以检测抗生素和激素,确保它们不会污染最终产品[3]. 支架经过无菌性和材料兼容性测试,以避免浸出,而基因组测序确保细胞系保持遗传稳定。还维护可追溯性记录,以跟踪培养基供应链中的每个组件 [3].

抗生素残留检测尤为重要,因为培养肉缺少通常消除污染物的烹饪步骤。下游清洗过程必须去除所有抗生素和生长因子。每批次的多个样品都使用经过验证的LC-MS/MS方法测试最大残留限量(MRLs),分析证书确认残留物低于可检测水平 [3] . 这种透明度和第三方验证的水平有助于满足监管标准并建立消费者信任。

工艺验证

工艺验证确保细胞培养和生物加工工作流程始终提供无污染的结果。这包括无菌测试、使用指示生物的回收研究、微生物测试以及对细胞培养条件、培养基质量和生物反应器性能等关键因素的监测[1][2]. 采样与生长阶段和喂养周期保持一致,重点关注高风险区域,如培养基制备和生物反应器连接 [1][2].

多操作员的重复性测试有助于识别潜在的不一致性 [1]. 回收研究使用指示生物来测试检测灵敏度,同时所有过程与 HACCP 关键控制点集成。这些包括微生物测试、脂质分析和每个阶段的保质期评估,以确保安全和一致的生物加工 [1][2]. 全面的文档 - 涵盖人员培训、验证照片、偏差日志和审核签名 - 为监管和质量保证目的创建完整的审计追踪 [1].

验证协议的实施步骤

在验证的基本组成部分的基础上,以下是逐步实施有效协议的方法。

进行HACCP分析

通过组建一个跨领域的专家团队来开始HACCP分析,领域包括细胞来源、分离、增殖、收获、食品安全和设施维护。为了满足监管要求,确保至少有一名团队成员具备HACCP四级培训。首先明确定义产品的范围、预期保质期、包装和目标受众。

接下来,设计一个流程图,概述从细胞分离到最终产品的每个阶段。包括所有输入 - 如培养基和生长因子 - 以及废物和副产品等输出。将危害分为四种主要类型:

  • 生物: 微生物污染等风险
  • 化学: 抗生素、促生长因子或试剂的残留
  • 物理: 潜在的金属、塑料或玻璃碎片
  • 过敏原: 来自培养基成分的交叉接触风险

使用决策树识别关键控制点(CCPs),并设置可测量的限值(e.g. ,温度,pH,时间)以有效管理这些危害。至少每年或每当产品、工艺或设备发生变化时,审查和更新HACCP计划。

建立监控和预防系统

一旦识别出危害和CCPs,下一步是建立强有力的监控和纠正系统。

通过指定方法、频率、责任和记录的数据类型来定义您的监控协议。对于自动化系统,持续监控应辅以定期的设备检查。相比之下,手动系统需要根据操作的规模和风险进行检查。正如食品标准局所解释的:

“监控可以根据步骤的需要简单或复杂。它可能只是一个目视检查,或者通过使用特定的测量仪器来完成”[6].

分配双重角色,其中一个人执行监控,另一个人验证检查。如果关键控制点反复失效,进行根本原因分析以识别和解决潜在问题。实施三阶段纠正措施计划以恢复控制,处理任何受影响的产品,并防止将来出现类似问题。定期校准仪器和定期审核对于确保监控系统的有效性至关重要。

文件和合规性验证

为了遵守英国对培养肉的法规,需对HACCP、SOP和监控记录进行细致的文件记录。根据法规 (EC) 853/2004, ,培养肉被归类为动物源性产品 (POAO),需要遵循特定的卫生标准。将您的文件组织为三个关键部分:

  1. HACCP计划: 包括团队名单、范围、流程图和危害分析。
  2. 政策文件: 涵盖标准操作程序、卫生政策和前提计划。
  3. 记录: 维护监控、纠正措施、测试结果和仪器校准的日志。

使用版本控制系统管理实体和数字文档,以确保所有员工都能访问最新的程序。在实施之前验证HACCP计划,并在之后验证其有效性。每年至少进行一次内部检查,无论是否存在问题。如果采取了纠正措施,请彻底记录根本原因分析。正如食品标准局所强调的:

“食品经营者应建立、实施并维持基于HACCP原则的永久性程序”[6].

全面的文档不仅确保法规合规,还为审核做好准备。这些做法也为通过像 Cellbase这样的平台获取经过验证的资源铺平了道路。

使用Cellbase进行验证资源采购

如何 Cellbase支持验证

一旦您的HACCP计划和监控系统到位,确保验证过的设备和材料就成为下一步。这就是Cellbase发挥重要作用的地方。它将培养肉行业的专业人士与值得信赖的、符合GMP的供应商连接起来。您会找到诸如内置监控系统的生物反应器、无菌采样工具和用于残留测试的分析仪器等资源。

Cellbase的独特之处在于其专注于培养肉生产。每个列表都包括与您的验证要求相匹配的兼容性细节。例如,您可以采购能够维持关键参数(如温度0–4°C和pH值)的生物反应器,并配备传感器以在您的HACCP分析定义的关键控制点进行实时监控。

供应商在 Cellbase 提供必要的文件,如批号和分析证书,确保可追溯性和符合监管标准。在采购生长培养基、细胞系或支架时,您还会找到残留测试文件 - 使用HPLC/质谱或LC-MS/MS等方法 - 以确认输入符合FDA和EFSA等机构设定的最大残留限量。正如 Cellbase的创始人David Bell所解释的:

"当您为培养肉生产构建细胞培养工作流程时,需求会发生变化。食品级认证。成本结构优化用于商业生产,而非研究预算"[7] .

这种高度精心策划的方法确保了合规性,同时简化了采购流程。

通过 Cellbase 的采购优势

传统的采购流程往往会减缓生产速度。 Cellbase 通过提供明确的供应商信息和与供应商的直接沟通来解决这个问题。其精心策划的列表使识别特定验证需求的工具变得容易,例如无菌拭子套件、用于恢复研究中测试指示生物的设备,以及在运输过程中保持样本完整性的冷链容器。

Cellbase 上的供应商精通食品级无菌要求,这与制药标准有显著不同。这确保了您的验证协议得到符合同样严格标准的采购解决方案的支持。

结论

验证协议是安全大规模生产培养肉的基石,解决生物、化学和物理风险,同时确保符合英国法规。根据食品安全和检验服务的解释,“验证是证明所设计的HACCP系统能够充分控制已识别的危害以生产安全产品的过程” [8]. 没有充分的科学支持和实际应用,生产系统无法达到FSA和FSS设定的严格标准。

为了实施这些协议,经过验证的设备、材料和监控系统是必不可少的。 Cellbase通过将您与符合GMP的可信供应商连接起来,简化了这一过程,这些供应商符合食品级要求。从配备先进传感器的生物反应器到分析工具和详细的可追溯性文件, Cellbase提供了符合法规要求所需的资源。这种简化的方法还促进了向食品级材料的转变,这是扩大生产规模的关键步骤。

过渡到食品级材料是商业成功的关键里程碑。通过 Cellbase精心策划的列表,您可以以经济高效且安全的方式采购无血清培养基和支架材料等必需品。

随着英国的监管沙盒计划持续到2027年2月,并获得160万英镑的政府资助 [9], 这是一个建立稳健验证协议的独特机会。 Cellbase确保获得必要的专业化、经过验证的资源,以满足这些高标准并支持培养肉生产的高效扩展。

常见问题解答

在扩大培养肉生产规模时,最大的验证风险是什么?

在扩大培养肉生产规模时,有两个主要挑战:污染控制工艺一致性.

随着生产规模的扩大,污染成为更大的威胁。较大的操作增加了污染的风险,这可能导致昂贵的批次失败。为了将此降至最低,保持无菌状态、原材料的合格性以及环境条件的管理是绝对必要的。

生产过程中的一致性是另一个关键因素。pH值和细胞密度等参数必须保持在严格的限制范围内,以确保最终产品符合质量和法规标准。建立详细、严格的协议对于管理这些风险和实现可扩展、可靠的生产过程至关重要。

IQ、OQ 和 PQ 如何应用于培养肉的生物反应器?

在培养肉生产中,验证生物反应器涉及三个基本步骤:安装确认 (IQ), 操作确认 (OQ) , 和 性能确认 (PQ). 每个步骤在确保操作顺利和合规方面都起着关键作用。

  • 安装确认 (IQ): 这一步验证生物反应器是否按照制造商指南和监管要求正确安装。这是为了确保在前进之前基础是稳固的。
  • 操作确认 (OQ): 安装完成后,需要证明生物反应器能够按预期运行。这涉及在特定条件下对其进行测试,例如维持精确的温度和 pH 值,以确认一切正常工作。
  • 性能确认 (PQ): 最后一步是关于一致性。在这里,重点是确保生物反应器在实际生产过程中可靠运行,满足培养肉生产的需求。

通过遵循这些步骤,生产商可以降低风险,保持合规,并为可扩展的高质量生产奠定坚实的基础。像 Cellbase 这样的工具可以通过帮助采购符合这些严格标准的设备来简化流程。

监管机构在上市前安全档案中期望看到哪些证据?

监管机构期望公司提供 危害识别, 风险评估, 和实施 控制措施. 的证明。这涉及保持详细的文档记录,涵盖从原材料细节到工艺验证和安全测试的所有内容。清晰和全面的记录不仅显示了对安全法规的遵守,还在获得培育肉产品的批准中起着至关重要的作用。

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Author David Bell

About the Author

David Bell is the founder of Cultigen Group (parent of Cellbase) and contributing author on all the latest news. With over 25 years in business, founding & exiting several technology startups, he started Cultigen Group in anticipation of the coming regulatory approvals needed for this industry to blossom.

David has been a vegan since 2012 and so finds the space fascinating and fitting to be involved in... "It's exciting to envisage a future in which anyone can eat meat, whilst maintaining the morals around animal cruelty which first shifted my focus all those years ago"