Fonctionnement des essais de stérilité selon le chapitre 71 de l'USP
Essais analytiques
Fonctionnement des essais de stérilité selon le chapitre 71 de l'USP
Suivez le déroulement d'un contrôle de stérilité, depuis la sélection des échantillons jusqu'à l'interprétation de l'absence de croissance, avec une explication détaillée des limites relatives à l'échantillonnage par lots.
Référence de laboratoire. Aucune recommandation concernant la posologie ou l'administration.
« Aucune croissance » est un résultat concis, mais que recouvre-t-il exactement ? Les essais de stérilité décrits au chapitre 71 de l’USP consistent à analyser des échantillons sélectionnés afin de détecter la présence de micro-organismes récupérables dans des conditions de culture. Cette observation prend tout son sens lorsque l’on examine conjointement le lot, le plan d’échantillonnage et les contrôles de récupération. Un résultat conforme apporte des éléments d’information sur l’analyse ; il ne prouve pas pour autant que chaque unité du lot soit stérile.
Il est plus facile de comprendre les aspects scientifiques lorsque le rapport est considéré comme l'aboutissement d'une série de décisions : quelles unités examiner, comment isoler les micro-organismes, comment contrôler l'essai et comment interpréter les résultats obtenus.

Permettre la détection des micro-organismes
La Pharmacopée des États-Unis publie le chapitre général 71, intitulé « Essais de stérilité ». Ce chapitre définit un essai de conformité à la pharmacopée, le chapitre en vigueur applicable et la procédure de laboratoire régissant la réalisation des essais. Une référence de méthode ne constitue pas une autorisation accordée à un fournisseur.
Les tests de culture classiques permettent aux micro-organismes viables de se développer dans des milieux de culture spécifiques. Il existe deux méthodes principales pour introduire l'échantillon dans ce milieu. Dans le cas de la filtration sur membrane, les micro-organismes potentiels sont retenus sur une membrane et analysés par culture. Dans le cas de l'inoculation directe, l'échantillon est introduit directement dans le milieu de culture. Le choix de la méthode appropriée dépend de la nature de l'échantillon et de la procédure validée.
Dans le cadre d'une étude portant sur un système de détection automatisé, Bugno et ses collègues ont utilisé un test classique de filtration sur membrane comme référence. Leur méthode classique comprenait deux milieux de culture et une période d'observation de 14 jours. Ce passage décrit l'examen évalué plutôt que de fournir une procédure à suivre tirée d'un article en ligne. Comparaison des performances des tests de stérilité.
Pourquoi le matériau peut-il fausser le résultat ?
Même une procédure bien établie doit tout de même être appliquée à l'échantillon réel. Si une formulation inhibe la croissance microbienne, un résultat négatif peut refléter cette inhibition plutôt qu'une absence de contamination. Le chapitre 1227 de l'USP explique pourquoi les méthodes de référence nécessitent la mise en évidence de la récupération d'un organisme de référence en présence du produit. USP sur la validation de la récupération microbienne.
C'est ce qu'on appelle l'adéquation de la méthode : le lien entre un essai et le matériau qu'il analyse. Un résultat positif obtenu avec une formulation différente ne permet pas d'établir ce lien pour cet échantillon. La composition, les conservateurs et la concentration doivent être pris en compte dans l'analyse, car ils contribuent à définir ce que la méthode va rencontrer.
L'environnement d'analyse revêt une importance particulière d'un autre point de vue. Une contamination introduite au cours de l'examen peut entraîner une prolifération qui ne provient pas de l'échantillon soumis. Les recommandations de la FDA abordent les performances des milieux de culture et les contrôles de laboratoire afin de garantir une interprétation fiable. Les contrôles de récupération, les milieux de culture favorisant la prolifération et un environnement contrôlé permettent chacun de remédier à un type d'erreur différent. La FDA sur les contrôles de laboratoire.
Un test analyse des échantillons prédéfinis
Échantillons analysés selon une méthode précisée.
Croissance ou absence de croissance dans les conditions d'essai.
Le résultat d'un échantillon ne vaut pas pour l'ensemble des unités d'un lot.
Graphique illustrant un échantillonnage ; les quatre unités mises en évidence ne constituent pas une instruction d'échantillonnage de l'USP.
L'échantillon ne peut pas représenter l'ensemble des unités
Un contrôle par lot porte généralement sur un échantillon d'unités. Ce choix doit refléter le processus de fabrication et les risques qui y sont associés. L'annexe 1 de la Commission européenne considère les essais de stérilité des produits finis comme un élément d'un système de contrôle plus large, avec des échantillons représentatifs comprenant des parties du lot présentant un risque plus élevé. Annexe 1, sections 10.5 à 10.6.
La raison est à la fois statistique et microbiologique. Un échantillon de petite taille peut ne pas permettre de détecter une contamination, même si la méthode permet de détecter toutes les unités contaminées rencontrées. Le calcul suivant met en évidence cette limite sans pour autant prescrire un plan d'échantillonnage.
Comment un échantillon peut ne pas présenter de contamination
Imaginons un très grand lot hypothétique dans lequel 1 % des unités sont contaminées. Si l'on sélectionne 20 unités de manière indépendante et aléatoire selon une distribution uniforme, la probabilité de ne sélectionner aucune unité contaminée est d'environ (0,99)²⁰, soit 81,8 %.
Cet exemple part du principe d'une détection parfaite après sélection. Dans la réalité, la contamination peut se concentrer en certains endroits, et la récupération présente ses propres limites. Ce calcul est donné à titre d'illustration et ne constitue pas un plan d'échantillonnage validé. Il a pour but de montrer pourquoi l'absence de croissance observée dans les unités échantillonnées ne permet pas de déterminer l'état de chaque unité non testée.
Interpréter la « non-croissance » comme un résultat analytique
Ce résultat signifie qu’aucune prolifération n’a été détectée dans les échantillons examinés dans les conditions indiquées, cette interprétation étant corroborée par la validité de l’échantillonnage et des contrôles. Les recommandations de la FDA relatives aux récipients et à leurs fermetures précisent que les tests de culture ne permettent de détecter que les micro-organismes capables de se développer dans les conditions d’essai. Les tests étant destructifs, l’unité examinée ne peut pas faire l’objet d’un nouveau test dans son état d’origine. La FDA sur les limites des tests de stérilité.
Ce résultat concerne les micro-organismes détectables. Il renvoie d'autres questions analytiques à leurs propres méthodes : l'activité endotoxique, les impuretés chimiques et l'intégrité de l'emballage au fil du temps. La lecture conjointe de résultats complémentaires permet d'obtenir une vision plus complète, sans pour autant faire d'un seul test une garantie générale de qualité.
Que se passe-t-il lorsqu'on constate une croissance ?
Un résultat positif à la culture nécessite une enquête. La FDA met en garde contre le fait de le considérer comme une contamination de laboratoire sans disposer de preuves concluantes et documentées. Le fait de répéter un examen jusqu’à l’obtention d’un résultat satisfaisant n’explique pas l’observation initiale. Le résultat, tout écart constaté et l’enquête doivent figurer dans le dossier. La FDA sur l’enquête relative aux résultats positifs de stérilité.
Les méthodes rapides soulèvent une question d'interprétation connexe. Dans l'étude de Bugno, le système automatisé a détecté plus rapidement les organismes testés. Cette comparaison corrobore les conditions étudiées ; un rapport utilisant une autre méthode doit s'appuyer sur une procédure clairement définie et sur des preuves pertinentes de son adéquation.
Les éléments qui rendent un rapport lisible
La ligne de résultat est plus facile à comprendre lorsque l'enregistrement qui l'entoure précise le lot soumis, la description de l'échantillon, le nombre d'unités examinées, la méthode utilisée et les dates d'examen. Les contrôles et les écarts permettent de déterminer si l'observation corrobore la conclusion énoncée. Ces détails permettent au lecteur de suivre le raisonnement plutôt que de se contenter d'accepter une simple affirmation.
Le chapitre 71 de l'USP s'avère donc particulièrement utile dans le cadre d'un rapport d'analyse documenté. Le test apporte une réponse à une question microbiologique spécifique, tandis que le contexte de prélèvement et de récupération permet de préciser la portée et les limites de cette réponse.
Sources et lectures complémentaires
- USP: General Chapter <71>, Sterility Tests, official preview
- Bugno et al. Étude comparative des performances entre une méthode de test rapide de stérilité et le test de stérilité prévu par la pharmacopée (2018)
- USP: General Chapter <1227>, Validation of Microbial Recovery, official introduction preview (2019)
- FDA : Produits pharmaceutiques stériles fabriqués par procédés aseptiques — Bonnes pratiques de fabrication en vigueur (2004)
- Commission européenne : Annexe 1 des BPF de l'UE, Fabrication de médicaments stériles (2022)
- FDA : Intégrité et stérilité des systèmes de fermeture des récipients (2008)