Tầm quan trọng của xét nghiệm Endotoxin (nội độc tố) đối với sản phẩm liệu pháp tế bào

Endotoxin là một chất gây sốt, có thể gây ra nhiều phản ứng nguy hiểm, thậm chí tử vong. Vì vậy, các tổ chức y tế yêu cầu bắt buộc xét nghiệm endotoxin đối với các loại thuốc tiêm truyền, thuốc phóng xạ, vật liệu y tế cấy ghép,…

1. Nội độc tố endotoxin

Nội độc tố endotoxin là một loại chất gây sốt (pyrogen), có bản chất là một lipopolysaccharide phức hợp được tìm thấy ở màng ngoài của thành tế bào của hầu hết các vi khuẩn Gram âm. Endotoxin được giải phóng khỏi các tế bào khi vi khuẩn đang phát triển hoặc phân hủy tích cực, với lượng lớn nhất được giải phóng trong quá trình chết tế bào (tự phân hủy, ly giải hoặc bị thực bào tiêu hóa).

Endotoxin là độc tố đối với con người, có thể gây ra các phản ứng từ sốt, ớn lạnh và hạ huyết áp đến đông máu nội mạch lan tỏa, hoạt tử khối u, sốc và tử vong. Endotoxin không bị lọc bởi màng 0,22 um (thường dùng để lọc vi sinh vật), bền với nhiệt độ - ngay cả điều kiện hấp tiệt trùng, vì thế những sản phẩm tiêm truyền được xét nghiệm vô khuẩn vẫn có khả năng nhiễm endotoxin. Endotoxin một khi nhiễm vào sản phẩm thì gần như không thể loại bỏ, do đó người ta luôn hướng đến kiểm soát tránh sự có mặt của nó trong sản phẩm, thay vì khắc phục sau khi đã nhiễm. Vì vậy, xét nghiệm endotoxin được các tổ chức y tế yêu cầu bắt buộc đối với các loại thuốc tiêm truyền, thuốc phóng xạ, vật liệu y tế cấy ghép,…

Không có mô tả ảnh.

2. Giới hạn endotoxin đối với sản phẩm tế bào

Dược điển Hoa Kỳ (USP, quy định tại USP <85>) và Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đưa ra giới hạn endotoxin cho từng loại sản phẩm dựa trên liều tối đa/kg cân nặng/ngày và có những văn bản hướng dẫn kiểm soát endotoxin cho thuốc tiêm truyền, thuốc phóng xạ, thiết bị y tế cấy ghép,… Ví dụ: các thuốc tiêm truyền có ngưỡng endotoxin (K) là 5 EU/kg thể trọng đối với thuốc tiêm tĩnh mạch, 0,2 EU/kg thể trọng đối với thuốc tiêm màng cứng, giới hạn endotoxin là EL = K/M với M là liều tối đa của thuốc. Sản phẩm đạt yêu cầu nếu lượng nội độc tố có trong sản phẩm thấp hơn giới hạn quy định. Dược điển châu Âu (Ph. Eur.) và dược điển nhiều quốc gia như Nhật Bản, Việt Nam,… có quy định tương đương USP <85>.

Các tiêu chuẩn quốc tế về liệu pháp tế bào đều đưa xét nghiệm endotoxin vào danh mục bắt buộc kiểm tra cho các sản phẩm tế bào trước khi sử dụng vào điều trị. Sản phẩm tế bào được xếp chung vào nhóm thuốc tiêm truyền, với ngưỡng endotoxin (K) là 5 EU/kg cơ thể đối với sản phẩm truyền tĩnh mạch, 0,2 EU/kg cơ thể đối với sản phẩm tiêm màng cứng.

3. Phương pháp xét nghiệm endotoxin

Hiện tại có 2 phương pháp xét nghiệm endotoxin được công nhận bởi Dược điển Hoa Kỳ, Dược điển Châu Âu và FDA.

Phương pháp xét nghiệm chính là LAL (Limulus amebocyte lysate), dựa trên phản ứng đông máu nội mạch ở loài sam biển Limulus polyphemus, do phản ứng của các tế bào amip trong máu của chúng với endotoxin. Các cách thức phát hiện bằng phương pháp này bao gồm: (i) đông tụ gel: hỗn hợp đông tụ nếu có enxotoxin; (ii) đo độ đục: khi phản ứng đông tụ xảy ra tạo nên độ đục phát hiện được bằng máy đo quang phổi; (iii) so màu: quá trình enzyme hoạt hóa sẽ có phản ứng sinh màu vàng.

Phương pháp thay thế là rFC (recombinant Factor C), sử dụng yếu tố C tái tổ hợp thay thế cho chiết xuất từ sam Limulus polyphemus, tránh việc khai thác động vật, và tránh được dương tính giả bởi beta-glucan. Khi tiếp xúc với endotoxin, yếu tố C bị hoạt hóa sinh ra tính hiệu phát quang hoặc màu, với độ nhạy tương đương LAL. Phương pháp này cũng đã được công nhận bởi Dược điển Hoa Kỳ (USP <1085.1>) và Dược điển châu Âu (Ph. Eur. 2.6.32).

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. USP, Chapter <85>, Bacterial endotoxin test, 161-167, U.S.Pharmacopeial convention, Rockville, MD,2015.

2. USP, Chapter <1085.1>, Use of Recombinant Reagents in the Bacterial Endotoxins Test FAQs, U.S.Pharmacopeial convention, Rockville, MD,2021.

3. U.S. Food and Drug Administration. (2020, January ). Center for Biologics Evaluation and Research. Guidance for Industry: Chemistry, Manufacturing, and Control (CMC) Information for Human Gene Therapy Investigational New Drug Applications (INDs). https://www.fda.gov/media/113760/download. Last accessed 3 Aug 2020.

4. Ph. Eur. Chapter 2.6.32. Test for bacterial endotoxins using recombinant factor C, The European Pharmacopoeia (Ph. Eur.), 2020.

5. AABB (2009). Cellular Therapy : Principles, Methods, and Regulations. 1st Edition, edition E.M. Areman and K. Loper.

6. Gee A. P. (2021). Quality control of cellular therapy products and viral vectors. Cell Therapy: cGMP Facilities and Manufacturing, 209-223.