Menjaga yang Tak Terlihat: Tantangan dan Terobosan dalam Sterilitas Terapi Sel

03 July 2025
Sterilitas Terapi Sel

03 Jul Menjaga yang Tak Terlihat: Tantangan dan Terobosan dalam Sterilitas Terapi Sel

Posted at 14:02h in Science by

Produksi terapi sel, terutama seperti CAR-T, merupakan proses kompleks dan sangat sensitif terhadap kontaminasi mikroba. Keberhasilan terapi tidak hanya ditentukan oleh efikasi biologis, tetapi juga oleh seberapa steril dan aman produk yang diberikan ke pasien. Dalam konteks ini, pengujian kesterilan menjadi elemen krusial dalam memastikan kualitas dan keamanan produk sebelum diberikan ke pasien.

Mengapa Uji Kesterilan Menjadi Tantangan?

Produk terapi sel memiliki masa simpan sangat pendek (sering kali hanya 1–3 hari) dan tidak memungkinkan penerapan teknik sterilisasi terminal karena melibatkan sel hidup. Metode uji kesterilan tradisional yang tercantum dalam US Pharmacopeia <71> memerlukan inkubasi selama 14 hari, yang jelas tidak sesuai untuk produk dengan kebutuhan pelepasan cepat.

Hal ini mendorong pergeseran menuju metode uji cepat, sebagaimana diakomodasi oleh US Pharmacopeia  <1071>, yang merekomendasikan pendekatan berbasis risiko menggunakan teknologi seperti quantitative real-time PCR (qPCR). Dalam pendekatan ini, faktor seperti kecepatan, spesifisitas, limit deteksi, dan ukuran sampel menjadi pertimbangan utama.

qPCR sebagai Solusi Uji Cepat

Teknologi qPCR memungkinkan deteksi mikroorganisme dalam waktu kurang dari 5 jam, jauh lebih cepat dibandingkan metode kultur. qPCR menargetkan sekuens genetik konservatif dari bakteri atau fungi, seperti gen 16S rRNA untuk bakteri dan 18S rRNA untuk fungi, sehingga dapat mencapai spesifisitas tinggi tanpa reaktivitas silang dengan matriks produk.

Studi terbaru menunjukkan bahwa qPCR dapat mendeteksi kontaminasi mikroba dengan sensitivitas tinggi hingga 5–50 salinan genom, bahkan dalam sampel kompleks seperti suspensi sel yang mengandung hingga 10⁶ sel/mL. Selain itu, pendekatan ini telah disesuaikan untuk memenuhi standar dari US Pharmacopeia  <1071> dan European Pharmacopeia 2.6.27, termasuk rencana pengambilan sampel sebesar 1% dari volume total produk.

Strategi In-Process Testing: Deteksi Lebih Awal, Risiko Lebih Rendah

Selain untuk uji lot release, pendekatan berbasis risiko dalam regulasi kini mendorong pengujian in-process atau selama tahapan produksi seperti isolasi sel, ekspansi, hingga formulasi akhir. Dengan melakukan pengujian lebih awal, potensi kontaminasi dapat dideteksi dan ditangani sebelum mencapai tahap akhir, yang berarti meningkatkan kepercayaan terhadap produk final.

FDA sendiri dalam panduan CMC (Chemistry, Manufacturing, and Controls) merekomendasikan pengujian sterilisasi in-process pada 48–72 jam sebelum panen akhir. Bila metode cepat digunakan secara tepat dan tervalidasi, bahkan bisa menggantikan uji akhir pada produk final, selama justifikasi risikonya dapat diterima.

Validasi dan Tantangan Metodologi

Salah satu keterbatasan qPCR adalah ketidakmampuannya membedakan mikroorganisme hidup dan mati karena keduanya tetap mengandung DNA. Untuk mengatasi ini, penelitian menunjukkan bahwa langkah sentrifugasi awal mampu memisahkan DNA bebas dari mikroba mati, sehingga mengurangi risiko hasil positif palsu. Dalam pengujian, langkah ini meningkatkan nilai Ct rata-rata sebesar 8,7, yang menunjukkan penghilangan >99% DNA terlarut.

Dengan semakin meningkatnya kompleksitas dan urgensi dalam produksi terapi sel, metode uji kesterilan konvensional menjadi kurang relevan. Penggunaan teknologi qPCR berbasis risiko sebagai metode alternatif kini menjadi kunci untuk mendeteksi kontaminasi mikroba secara cepat, sensitif, dan spesifik, tanpa mengorbankan volume produk yang berharga.

Pendekatan ini bukan hanya mempercepat pelepasan produk ke pasien, tetapi juga memperkuat kontrol kualitas di setiap tahap proses manufaktur. Di era terapi sel yang bergerak cepat, uji kesterilan tidak lagi sekadar kewajiban regulasi—melainkan sebuah strategi krusial untuk menjaga keselamatan pasien dan integritas produk.

 SteriSEQ™ Rapid Sterility Testing System

Applied Biosystems™ SteriSEQ™ Rapid Sterility Testing Kit adalah kit qPCR berbasis probe yang dirancang khusus menggunakan teknologi TaqMan™. Kit ini memungkinkan deteksi cepat bakteri dan fungi dalam matriks produk terapi sel yang kompleks hanya dalam waktu 5 jam. Kit ini dapat digunakan sebagai uji in-process yang melengkapi metode pertumbuhan mikroba tradisional, memberikan kepercayaan lebih dalam proses bioproses terapi sel.

Dalam pengujian, SteriSEQ mampu mendeteksi 6 mikroorganisme yang disebutkan dalam US Pharmacopeia <71>—termasuk Aspergillus brasiliensis, Candida albicans, Bacillus subtilis, Clostridium sporogenes, Pseudomonas aeruginosa, dan Staphylococcus aureus—pada rentang limit deteksi (LOD) antara 10 hingga 99 CFU/mL, bahkan dalam matriks yang mengandung 10⁶ sel mamalia/mL.