ICH Q5A(R2) 바이러스 안전성: 생물학적 제제 CMC 시리즈 X—시험, 승인 및 플랫폼 검증
단일클론 항체 공정을 통해 마스터 세포 뱅크, 워킹 세포 뱅크 및 미처리 원료에 대한 바이러스 검사가 완료되었습니다. 모든 결과가 음성으로 나왔습니다. 이것이 제품의 바이러스 안전성을 입증하는 것일까요?
꼭 그럴 필요는 없습니다.
바이러스 검사는 특정 시점에 특정 시료에서 특정 검출 한계를 가진 방법을 사용하여 목표 바이러스 또는 검출 가능한 외래 병원체가 검출되지 않았음을 보여줄 수 있습니다. 그러나 모든 바이러스가 항상 존재하지 않음을 증명할 수는 없으며, 원료, 세포 배양 기질, 오염 경로 또는 공정의 바이러스 제거 및 불활성화 능력에 대한 평가를 대체할 수도 없습니다.
이것이 ICH Q5A(R2) 바이러스 안전성 의 핵심 원칙입니다. 바이러스 안전성은 단 하나의 음성 테스트 결과가 아닙니다. 상호 보완적인 통제를 통해 구축된 증거 사슬입니다.
ICH Q5A(R2)는 2023년 11월 1일에 4단계에 도달했습니다. FDA는 2024년 1월에 최종 지침을 발표했으며, 유럽 버전은 2024년 6월 14일에 발효되었습니다. 이번 개정판은 기존의 바이러스 안전성 원칙을 유지하면서 새로운 제품 유형, 차세대 염기서열 분석(NGS), 플랫폼 검증 및 연속 생산에 대한 고려 사항을 추가했습니다.
바이러스 안전성은 원천 및 물질 관리, 바이러스 검사, 공정 승인을 통합적으로 고려해야 하며, 단 하나의 음성 결과만으로 확보되는 것이 아닙니다. (LuTra Studio)
ICH Q5A(R2) 바이러스 안전성의 핵심: 세 가지 상호보완적인 증거
Q5A(R2)는 세 가지 상호보완적인 접근 방식을 통해 잠재적인 바이러스 오염에 대한 제어 기능을 구축합니다.
바람직하지 않은 감염성 바이러스가 공정에 유입될 가능성을 줄이기 위해 세포주와 원료를 선별하고 테스트하십시오.
생산 공정이 내재적 및 외부 유입 바이러스를 제거하거나 비활성화할 수 있는 능력을 평가하십시오.
제품 또는 공정 중간체의 적절한 단계에서 바이러스 오염 여부를 검사하십시오.
이러한 레이어들은 자유롭게 서로 교체할 수 없습니다.
종합적인 세포은행 검사만으로는 원료 또는 제조 공정을 통해 나중에 유입된 오염을 완전히 배제할 수 없습니다. 제거율 연구에서 높은 감소율이 나타났다고 해서 특성이 제대로 규명되지 않은 물질을 사용하는 것이 정당화되는 것은 아닙니다. 의약품 검사에서 음성 결과가 나왔다고 해서 불충분한 제거 또는 불활성화 능력을 가진 공정을 보완할 수는 없습니다.
완성도 높은 바이러스 안전 전략은 다음 네 가지 질문에 답해야 합니다.
어떤 바이러스가 존재하거나 유입될 수 있을까요?
그들은 과정의 어느 단계에서 나타날 수 있을까요?
어떤 제어 장치가 이러한 행위를 방지, 감지, 제거 또는 비활성화합니까?
하나의 통제 조치가 실패할 경우, 보완적인 통제 조치가 여전히 환자를 보호할 수 있을까요?
적용 범위를 먼저 살펴보세요. 하나의 템플릿이 모든 생물학적 제제에 적합한 것은 아닙니다.
Q5A(R2)는 주로 재조합 DNA 기술과 시험관 내 세포 배양을 통해 제조된 사이토카인, 단클론 항체 및 서브유닛 백신을 포함하여 인간 또는 동물 유래 세포주로부터 생산된 생명공학 제품에 적용됩니다.
이번 개정안에는 특정 유전자 변형 바이러스 벡터 및 바이러스 벡터 유래 제품도 포함됩니다. 단, 해당 제품이 품질이나 활성에 허용할 수 없는 손실 없이 바이러스 제거 과정을 거칠 수 있어야 합니다. 예를 들어 일부 AAV 공정, 바큘로바이러스 발현 바이러스 유사 입자, 재조합 단백질 백신 및 나노입자 기반 제품 등이 있습니다.
반면, 불활성화 바이러스 백신과 자가복제제를 포함하는 생약독화 바이러스 백신, 그리고 세포 치료법은 Q5A(R2)의 공식적인 범위에서 제외됩니다. 그럼에도 불구하고, 그 원칙은 세포 치료법에 사용되는 생물학적 출발 물질이나 원료 물질에 적절하게 적용될 수 있습니다.
따라서 팀은 제품이 유전자 치료제, 백신 또는 세포 유래 제품으로 분류되었다는 이유만으로 기존의 단일클론항체(mAb) 승인 패키지를 그대로 따라 해서는 안 됩니다. 가장 먼저 고려해야 할 질문은 다음과 같습니다.
제품 자체가 바이러스인가요, 아니면 바이러스 구성 요소를 포함하고 있나요?
분석 방법으로 제품을 잠재적인 오염 바이러스로부터 구별할 수 있습니까?
일반적인 제거 또는 비활성화 과정 또한 제품을 손상시킬까요?
제품, 세포 배양 기질, 보조 바이러스 및 공정 재료에서 발생하는 고유한 위험은 무엇입니까?
Q5A(R2)의 어떤 섹션이 적용되고, 어떤 질문에 제품별 또는 지역별 지침이 필요합니까?
Q5A(R2)의 바이러스라는 용어는 프리온과 같은 비전통적인 전염성 병원체를 제외합니다. 이러한 위험은 기타 적용 가능한 기대치에 따라 별도의 평가가 필요합니다.
세포 기질 및 원료를 기반으로 위험 지도를 작성하십시오.
바이러스 위험 평가는 검사 목록부터 시작해서는 안 됩니다. 오염이 공정에 어떻게 유입될 수 있는지 파악하는 것부터 시작해야 합니다.
세포 배양 기질에는 내인성 바이러스 또는 레트로바이러스 유사 입자가 포함될 수 있으며, 배양, 보관 또는 취급 과정에서 외부 병원체에 감염될 수도 있습니다. 혈청, 트립신, 알부민, 성장 인자 또는 기타 생물학적 성분과 같은 인간 또는 동물 유래 원료는 종, 지역, 공급원 및 가공 방식과 관련된 위험을 초래할 수 있습니다. 재조합 또는 화학적으로 정의된 물질로 전환하면 일부 위험을 줄일 수 있지만, 발현 숙주, 제조 공정 및 공급망에 대한 평가는 여전히 필요합니다.
유용한 위험 지도에는 일반적으로 다음 사항이 포함됩니다.
세포주의 종, 조직 기원, 확립 이력 및 유전자 변형
마스터 세포 은행, 작업 세포 은행 및 시험관 내 세포 연령 한계에 있는 세포들 간의 관계
원자재의 생물학적 및 지리적 기원, 공급업체 관리, 바이러스 감소 처리
배양, 수확 및 정제 전반에 걸친 개방형 및 폐쇄형 운영
공용 장비, 인력 이동, 사전 통관 및 사후 통관 작업의 분리
바이러스를 검출할 수 있는 샘플링 지점과 바이러스를 제거 또는 비활성화할 수 있는 공정 단계
ICH Q5D는 세포 기질의 유래 및 특성 분석에 중점을 둡니다. Q5A(R2)는 세포 뱅크 시험 및 물질 관리를 공정 승인 및 제품 시험과 연계합니다. 이 두 지침은 독립적인 체크리스트가 아니라 하나의 논리로 구성되어야 합니다.
바이러스가 침투할 수 있는 경로를 파악한 후, 예방, 검사 및 제거 방안을 결정하십시오. LuTra Studio
외부 병원체 검사: NGS는 만능 해결책이 아닙니다.
전통적인 바이러스 검사에는 시험관 내 검사, 종 특이적 검사, 레트로바이러스 검사, 전자 현미경 또는 세포 기질 및 공정 위험에 따라 선택된 기타 방법이 포함될 수 있습니다. Q5A(R2)는 NGS를 도입하고 적절하게 검증되고 과학적으로 정당화된 경우 특정 생체 내 검사를 포함하여 선택된 전통적인 검사를 대체하거나 보완하는 데 NGS를 사용할 수 있도록 지원합니다.
NGS는 특정 바이러스 표적 하나만 미리 선택하지 않고 핵산 서열 전체를 광범위하게 검색할 수 있습니다. 하지만 광범위한 검출이 모든 바이러스를 항상 검출한다는 것을 의미하지는 않습니다. 결과는 다음과 같은 요인에 따라 달라집니다.
샘플 선택, 샘플링 시간 및 바이러스 풍부도
핵산 추출 및 DNA 또는 RNA 라이브러리 준비
뉴클레아제 처리, 농축 또는 증폭
시퀀싱 깊이 및 스파이크인 컨트롤
참조 데이터베이스의 완전성 및 유지 관리
생물정보학 파이프라인, 결정 임계값 및 환경 배경 시퀀스
양성 신호의 확인 및 그것이 전염성 바이러스를 나타내는지 여부
따라서 NGS 방법은 명확한 사용 목적을 정하는 것에서 시작해야 합니다. Q5A(R2)에 따르면, 대체 방법으로 사용하는 경우에는 방법 검증 및 매트릭스별 검증이 필요하고, 보조 방법으로 사용하는 경우에는 방법 적격성 평가 및 매트릭스별 검증이 필요합니다. 광범위한 스크리닝, 특정 분석법의 대체, 예상치 못한 신호 조사, 세포-기질 특성 분석 지원 등은 반드시 동일한 참조 물질, 민감도 또는 해석 규칙을 요구하지는 않습니다.
NGS 검사 결과가 음성이라고 해서 바이러스가 완전히 없다는 것을 의미하는 것은 아닙니다. 마찬가지로, 염기서열 분석에서 양성 반응이 나왔다고 해서 복제 능력이 있는 감염성 바이러스가 존재한다고 단정할 수도 없습니다. 두 결과 모두 검체, 검사 과정, 그리고 근본적인 생물학적 맥락을 고려하여 해석해야 합니다.
바이러스 제거 검증: 목표는 가능한 한 가장 큰 로그 감소를 달성하는 것이 아닙니다.
바이러스 제거 연구는 대표적인 축소 모델을 사용하여 제조 공정에서 바이러스를 제거하거나 비활성화하는 능력을 평가합니다. 이 연구는 실제 상업 시설에 바이러스를 유입시키지 않으며, 단순히 가능한 한 가장 높은 총 로그 감소 값(LRV)을 생성하도록 설계되어서는 안 됩니다.
신뢰할 수 있는 연구 설계는 다음 사항을 설명해야 합니다.
모델 바이러스를 선택한 이유는 무엇이며, 외피 바이러스와 비외피 바이러스, DNA 및 RNA 게놈, 크기, 물리화학적 저항성, 그리고 잠재적 위험과의 관련성을 고려했습니다.
축소 모형이 상업적 프로세스를 어떻게 나타내는가
해당 스파이크가 공정 중간체를 비현실적으로 변경하지 않고 측정 가능한 제거율을 제공하는지 여부
운전 매개변수, 부하, 체류 시간, pH, 온도 및 유지 시간이 일반적인 범위와 적절한 최악의 조건을 어떻게 포괄하는지
분석 감도, 세포 독성, 간섭 및 반복 전략
샘플링, 질량 균형, 바이러스 안정성 및 변이 처리
서로 다른 단계에서 얻은 LRV 값을 항상 검증 없이 합산할 수는 없습니다. 두 작업이 동일한 메커니즘에 의존하거나, 동일한 공정 변수에 반응하거나, 첫 번째 단계 후 바이러스 농도가 신뢰할 수 있는 정량 범위 미만인 경우, 누적 제거율 해석에 더욱 주의가 필요합니다.
직교적 제거율이 일반적으로 더 설득력이 있습니다. 저pH 불활성화 및 바이러스 보유 여과는 서로 다른 메커니즘을 사용하며, 크로마토그래피는 분배 또는 흡착을 통해 바이러스를 제거할 수 있습니다. 각 공정은 실제 공정 조건 및 제품 매트릭스 하에서의 증거를 필요로 합니다. 공정 명칭만으로는 고정된 LRV(잠재적 위험 가치)를 보장할 수 없습니다.
바이러스 제거 주장은 모델 바이러스 선택, 대표적인 축소 모델, 주요 매개변수 및 분석 능력 간의 연관성을 보여줍니다. LuTra Studio
플랫폼 검증은 중복 연구를 줄일 수 있지만, 모든 중복 연구를 면제해 주는 것은 아닙니다.
유사한 단일클론항체 공정이 여러 개 있는 조직의 경우, 모든 새로운 분자에 대해 모든 바이러스 제거 실험을 반복하는 것이 가장 과학적이거나 효율적인 접근 방식이 아닐 수 있습니다. Q5A(R2)는 사전 지식과 플랫폼 검증을 공식적으로 통합하여 비교 가능성과 위험이 충분히 정당화될 경우 기존 플랫폼 데이터를 사용하여 신제품을 지원할 수 있도록 합니다.
근거는 단순히 제품이 한 회사에 속하거나 모두 단일클론항체(mAb) 공정이라고 불린다는 것에 있는 것이 아닙니다. 증거의 이전 가능성을 판단할 때 다음 사항을 고려해야 합니다.
세포 기질과 바이러스 위험이 동일하거나 유사한지 여부
단위 조작 원리, 장비 및 축소 모형
수지, 막, 완충액 및 기타 중요 재료
단백질 농도, 불순물 구성, pH, 전도도 및 바이러스 제거에 영향을 미칠 수 있는 공정 중간체의 기타 특성
부하 밀도, 유량, 체류 시간, 압력, 온도 및 유지 시간
기존 플랫폼 연구가 제안된 작동 범위를 포괄하는지 여부
신제품이 허가 메커니즘을 변경할 수 있는 조건을 도입하는지 여부
차이가 기존 설계 범위 또는 정당화된 최악의 경우 범위 내에 머무르는 경우, 플랫폼 데이터를 활용하여 제품별 실험을 줄일 수 있습니다. 하지만 차이가 바이러스, 수지, 멤브레인 또는 용액 환경 간의 상호작용을 변화시킬 수 있는 경우에는, 제품 간 연계 연구 또는 새로운 제품별 연구가 필요할 수 있습니다.
플랫폼 검증의 가치는 기존 지식을 실험을 회피하는 이유로 삼는 것이 아니라, 진정으로 새로운 불확실성에 초점을 맞춰 실험을 진행하는 데 있습니다.
연속 생산은 원칙이 아니라 경계 조건을 변화시킵니다.
연속 생산 방식은 세 가지 바이러스 안전 관리 계층을 제거하는 것은 아니지만, 배치 정의, 체류 시간, 풀링, 전환 및 공정 교란을 평가하는 방식을 변경할 수 있습니다.
배치 공정은 일반적으로 정의된 투입 및 유지 조건을 통해 단위 조작을 설명합니다. 연속 공정은 또한 정상 상태, 시동, 종료, 중단 및 기타 과도 상태에 대한 평가를 필요로 할 수 있습니다. 바이러스 제거 주장은 실제 물질 흐름, 체류 시간 분포, 급증 대응 능력, 모니터링 및 전환 결정과 연관되어야 합니다.
검증 전략은 허용 가능한 처리 상태를 구성하는 작동 조건, 분리 또는 폐기되는 물질, 그리고 축소 모형 또는 소규모 모형이 이러한 상태를 어떻게 나타내는지를 명확히 해야 합니다. 핵심적인 기대 사항은 동일하게 유지됩니다. 즉, 해당 공정이 주장하는 작동 범위 전체에 걸쳐 적절하고 강력한 바이러스 제어 기능을 제공한다는 것을 입증하는 추적 가능한 증거를 확보하는 것입니다.
사례 예시: 새로운 단일클론항체가 기존 플랫폼의 바이러스 제거 데이터를 활용할 수 있을까요?
세 가지 CHO 유래 단일클론항체(mAb)를 동일한 후처리 플랫폼(단백질 A 포획, 저pH 유지, 정제 크로마토그래피, 바이러스 여과)을 사용하여 개발하는 회사를 가정해 보겠습니다. 네 번째 단일클론항체가 후기 개발 단계에 진입했으며, 연구팀은 기존의 바이러스 제거 공정을 활용하고자 합니다.
합리적인 평가는 다음과 같이 진행될 수 있습니다.
CHO 세포 배양 기질, 원료 관리 및 바이러스 위험 프로필이 기존 플랫폼과 유사한지 확인합니다.
장비, 수지 또는 멤브레인, 완충액, 부하량, 제품 농도, 불순물 및 중요 작동 범위 등 각 공정별 비교 분석을 수행하십시오.
저pH 단계의 경우, pH, 온도, 유지 시간, 혼합 및 중화가 플랫폼의 최악의 시나리오에 포함되는지 여부를 판단하십시오.
크로마토그래피의 경우, 새로운 제품 또는 불순물 프로필이 바이러스의 분배, 흡착 또는 투과 거동에 영향을 미칠 수 있는지 평가하십시오.
바이러스 여과의 경우, 크기 배제뿐만 아니라 응집, 오염, 압력, 유량 및 공정 중단도 평가해야 합니다.
차이점을 플랫폼 데이터로 직접 설명할 수 있는 것, 서면으로 입증할 수 있는 것, 또는 연계 실험이 필요한 것으로 분류합니다.
규제 당국에 제출하는 자료에는 맥락 없이 기존 보고서를 인용하는 대신 플랫폼 관련 증거, 신제품 비교, 그리고 잔존 불확실성을 함께 제시해야 합니다.
새로운 단일클론항체의 단백질 농도가 훨씬 높거나, 완충액 조성이 다르거나, 바이러스 여과 압력 및 유속이 플랫폼 범위를 벗어나는 경우, 과학적으로 적절한 대응은 기존 방법을 완전히 신뢰하거나 그대로 반복하는 것이 아닐 수 있습니다. 특정 차이점을 고려하여 설계된 맞춤형 연계 연구가 적절할 수 있습니다.
플랫폼 데이터 활용은 위험, 프로세스 조건 및 제품 매트릭스의 비교 가능성에 달려 있습니다. LuTra Studio
CTD 모듈 3은 추적 가능한 위험-통제-증거 사슬을 제시해야 합니다.
바이러스 안전성 정보는 서류의 한 부분에만 국한되어서는 안 됩니다. 제품 및 지역에 따라 관련 증거는 일반적으로 다음과 같은 부분에 분산되어 있습니다.
3.2.S.2.3 재료 관리: 세포 기질, 배지 성분, 재료 조달 및 관리
3.2.S.2.4 중요 단계 및 중간체의 관리: 바이러스 관련 공정 매개변수, 공정 중 검사 및 합격 기준
3.2.S.2.5 공정 검증 및/또는 평가: 바이러스 제거 검증, 축소 모델, 플랫폼 또는 연계 타당성 입증
3.2.S.2.6 제조 공정 개발: 위험 평가, 작업 선택, 공정 진화 및 사전 지식
3.2.S.3.2 불순물: 숙주, 공정 또는 바이러스 관련 불순물(해당되는 경우)
3.2.A.2 외래 병원체 안전성 평가: 세포은행 및 미가공 벌크 테스트, 바이러스 분석, 그리고 통합 외래 병원체 안전성 요약
잘 만들어진 자료는 단순히 보고서를 나열하는 것 이상의 의미를 지닙니다. 검토자는 이를 통해 확인된 각 바이러스 위험을 예방, 검사 및 제거 관리 조치, 이러한 관리 조치를 뒷받침하는 방법, 검증 및 제품 수명 주기 관리, 그리고 과학적 근거를 바탕으로 한 잔존 위험까지 추적할 수 있습니다.
라이프사이클 관리: 프로세스가 겉보기에는 변하지 않았더라도 가정은 바뀔 수 있습니다.
다음과 같은 변경 사항이 발생하면 바이러스 안전성 평가를 다시 실시해야 합니다.
새로운 세포 뱅크, 세포 연령 범위 또는 세포 기질 이력
원료 공급업체, 지리적 위치, 제조 방법 또는 바이러스 감소 처리
배지 조성의 변화 또는 동물 유래 물질에서 재조합 물질로의 전환
새로운 수지, 멤브레인, 필터 공급업체 또는 작동 범위
저pH 유지, 온도, 혼합 또는 중화의 변경
규모, 장비, 시설, 일회용 부품 또는 연속 운영 전략
새로운 탐지 기술, 참조 데이터베이스 또는 새롭게 부상하는 바이러스 위험에 대한 이해
모든 변경 사항에 대해 승인 패키지를 완전히 다시 작성할 필요는 없지만, 관련 변경 사항이 발생할 경우 문서화된 영향 평가를 수행해야 합니다. 원래의 검증 가정, 현재 작동 범위 및 제안된 조건을 비교한 후, 서면 기반의 정당성 검토, 방법 재검증, 연계 연구 또는 전체 재검증 중 어떤 방식으로 대응할지 결정해야 합니다.
바이러스 안전 전략은 세포 은행, 재료, 공정 및 분석 기술의 변화에 따라 발전해야 합니다. LuTra Studio
보다 포괄적인 생물학적 제제 관리 전략을 위해서는 용기 밀봉 시스템, CCIT 및 E&L에 대한 시리즈 IX를 다시 검토하고, 제품의 무균 장벽을 여기에서 논의된 바이러스 안전 관리와 전체 수명 주기에 걸쳐 연결하십시오.
결론: 바이러스 안전성은 다층적인 방어 체계이지, 단일 테스트 항목이 아닙니다.
ICH Q5A(R2)의 가장 중요한 메시지는 검사 목록이 길어진다는 것이 아닙니다. 잠재적인 바이러스 오염이 적절하게 통제되었음을 보여주기 위해 팀이 위험 기반의 보완적이고 추적 가능한 전략을 사용해야 한다는 기대입니다.
완성도 높은 전략은 다음을 설명해야 합니다.
세포 기질 및 원료로부터 발생하는 바이러스 위험을 줄이는 방법
검사 프로그램이 적절한 위치에서 관련 바이러스를 검출하는 이유는 무엇일까요?
어떤 처리 단계가 바이러스를 확실하게 제거하거나 비활성화합니까?
차세대 염기서열 분석(NGS)의 의도된 사용, 기능 및 해석 한계
플랫폼 데이터 전송이 가능한 이유와 해결해야 할 차이점에는 어떤 것들이 있을까요?
연속 생산 방식이나 제품 수명 주기 변화가 원래의 가정을 바꾸는지 여부
CTD 모듈 3은 어떻게 증거들을 하나의 일관된 주장으로 통합하는가
예방, 탐지 및 제거가 서로를 뒷받침할 때, 바이러스 안전성은 단순히 부정적인 결과에 그치지 않습니다. 이는 과학적으로 입증되고 지속적으로 유지되는 생물학적 제제 관리 전략의 핵심 요소가 됩니다.
LuTra Studio는 생명공학 기업과 개발팀이 바이러스 위험 평가, 외래 병원체 테스트 전략, 바이러스 제거 연구 설계, 플랫폼 및 연계 근거, CTD 모듈 3 증거 매핑, 생명주기 변화 평가를 포함하여 단계별로 적합한 생물학적 제제 CMC 전략을 수립하도록 지원합니다.
참고 자료
ICH. Q5A(R2) 4단계 가이드라인
ICH. Q5A(R2) 교육 자료—모듈 1~3
미국 식품의약국(FDA). Q5A(R2) 바이러스 안전성 평가 - 최종 지침, 2024년 1월
ICH. Q5D: 세포 기질의 유도 및 특성화
ICH. M4Q: 공통 기술 문서 - 품질
미국 식품의약국(FDA). 과학 공개 워크숍: 생물학적 제제에서 외래 병원체 검출을 위한 차세대 염기서열 분석(NGS) 기술, 2026년 9월
규제 현황은 2026년 10월 18일 (미국/뉴욕 시간)에 확인되었습니다. 본 문서는 일반적인 과학 및 규제 정보를 제공하며, 법률 또는 제품별 제출 관련 자문이 아닙니다.
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