Validation du CO₂ dans les incubateurs : faut-il cartographier ?

Dans le monde de la validation régie par les BPF, une question revient sans cesse : devrions-nous cartographier la concentration de CO₂ dans les incubateurs, de la même manière que nous cartographions la température ? Nous avons récemment reçu cette question lors de notre webinaire :  Incubateurs à CO2 : contrôle précis et surveillance fiable

Pourquoi la cartographie de la température est-elle différente ?

La cartographie de la température est une exigence qui revient souvent dans les BPF. Nous cartographions la température de l'air comme indicateur de la température du produit. Étant donné que les produits ne réagissent pas instantanément aux changements de l'air ambiant, la cartographie permet de démontrer l'uniformité et la stabilité. L'humidité relative varie également avec la température, d'où l'importance de la cartographie.

Mais le CO₂ gazeux se comporte différemment.

La physique de la distribution du CO₂

Contrairement à la température et à HR, les gaz s'équilibrent très rapidement. Le CO₂ d'une chambre se diffusera presque instantanément, à moins qu'une sonde ne soit placée directement devant l'entrée du gaz. Les incubateurs modernes utilisent souvent des ventilateurs pour maintenir l'uniformité de la température, ce qui accélère également le mélange du CO₂.

Je travaille dans le secteur de la validation des BPF et de la surveillance environnementale depuis plus de vingt ans. Au fil du temps, j'ai souvent expliqué l'équilibre du CO₂ avec cette analogie : c'est comparable à l'eau dans un réservoir. Vous n'avez pas besoin de vérifier que la surface de l'eau est plane. Elle est intrinsèquement plane en raison de la gravité. De la même manière, la concentration de CO₂ se stabilise dans toute la chambre d'un incubateur en quelques secondes grâce au comportement inné des gaz.

Certains clients avec lesquels je travaille ont soulevé un point important : bien que les fabricants d'incubateurs revendiquent une « diffusion rapide » et une « distribution uniforme du CO₂ », dans un environnement BPF, les affirmations des fournisseurs à elles seules ne suffisent pas, même si elles sont vraies. Les équipes de validation doivent fournir des preuves documentées que les incubateurs sont adaptés à leur domaine d'application.

L'effet tampon

Même lorsque les portes sont ouvertes et que la concentration de CO₂ passe au-dessous de l'objectif typique de 5 % à la température ambiante (~ 0,04 %), le liquide circulant à l'intérieur des boîtes de Petri et des flacons agit comme un tampon. Le CO₂ dissous ne s'échappe pas instantanément. Cet effet tampon aide à protéger les cultures cellulaires lors de brèves ouvertures de porte, tout comme les produits congelés ne décongèlent pas immédiatement dans un congélateur lorsque la porte est ouverte. Au niveau de la validation, cela signifie que le taux de récupération après l'ouverture de la porte peut être un paramètre plus significatif que la cartographie du CO₂ en plusieurs points de la chambre.  

Quelles sont les attentes des auditeurs ?

C'est là que réside le défi : il n'existe aucune directive réglementaire formelle exigeant la cartographie du CO₂ dans les incubateurs. L'USP, l'OMS et l'ISPE fournissent des conseils pour la cartographie de la température, mais aucun pour le CO₂.

Cela ne signifie pas que les auditeurs ne poseront pas de question. Nous savons par expérience que les régulateurs peuvent attendre des preuves documentées attestant que les incubateurs sont « sous contrôle » et « conformes au domaine d'application ». Cependant, la cartographie du CO₂ n'est généralement pas attendue. Il est préférable de concentrer notre attention sur les preuves attestant que l'incubateur fonctionne comme prévu, sans nous fier uniquement aux déclarations du fournisseur en matière de conception.

Ma perspective est plutôt pragmatique :

•    La surveillance et le contrôle du CO₂ sont essentiels.
•    Il est peu probable que la cartographie révèle des gradients significatifs.
•    Les preuves de la récupération et de la stabilité du CO₂ peuvent être plus convaincantes qu'une étude cartographique.

Points clés à retenir pour les équipes de validation

•    Le CO₂ s'équilibre rapidement : contrairement à la température, la cartographie ne révèle généralement pas de gradients.
•    L'effet tampon protège les cultures : le CO₂ dissous dans les liquides renforce la résilience lors des brèves ouvertures de porte.
•    Concentrez-vous sur le taux de récupération : la validation devrait souligner la rapidité avec laquelle les niveaux de CO₂ reviennent au point de réglage après un défaut.
•    Contrôle des documents : même sans cartographie, les données de validation devraient prouver l'état de contrôle et l'adéquation du système.
•    Soyez prêt à répondre aux questions des auditeurs : face aux réclamations, il faut présenter des vérifications internes et pas seulement par des brochures du fabricant.

Conclusion

La cartographie du CO₂ dans les incubateurs n'est peut-être pas requise ou significative au niveau scientifique, mais la validation du contrôle du CO₂ l'est parfaitement. En se concentrant sur le taux de récupération, la stabilité et la surveillance documentée, les équipes de validation peuvent répondre aux attentes réglementaires tout en respectant le caractère physique unique du CO₂. 

Un jour, j'ai adressé ce commentaire effronté à un client : « Vous pouvez être le premier à cartographier le CO₂ et prouver qu'il ne fait rien. Ou peut-être que vous découvrirez un nouveau domaine d'intervention pour les BP. » Quoi qu'il en soit, l'échange est important pour tout laboratoire travaillant avec des incubateurs de culture cellulaire régulés par les BP.

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