Alternative methods for the detection of pyrogens in products and environment subject to public health surveillance: advances and perspectives in Brazil based on the international recognition of the Monocyte Activation Test

Authors

  • Cristiane Caldeira da Silva Instituto Nacional de Controle da Qualidade em Saúde (INCQS), Fundação Oswaldo Cruz / Centro Brasileiro para Validação de Métodos Alternativos (BraCVAM), Fundação Oswaldo Cruz Author
  • Carolina Barbara Nogueira de Oliveira Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde, Fundação Oswaldo Cruz (INCQS/FIOCRUZ) Author
  • Patrícia dos Santos Carneiro Laboratório de Desenvolvimento Analítico e Estabilidade, Instituto Butantan Author
  • Eliana Blini Marengo Laboratório de Desenvolvimento Analítico e Estabilidade, Instituto Butantan Author
  • Katherine Antunes de Mattos Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos (Bio-Manguinhos), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz) Author
  • Ricardo Sergio Couto de Almeida Universidade Estadual de Londrina Author
  • Janaína Spoladore Hospital Universitário Antônio Pedro, Universidade Federal Fluminense Author
  • Gutemberg Gomes Alves Hospital Universitário Antônio Pedro, Universidade Federal Fluminense Author
  • Octavio Augusto França Presgrave Instituto Nacional de Controle da Qualidade em Saúde (INCQS), Fundação Oswaldo Cruz / Centro Brasileiro para Validação de Métodos Alternativos (BraCVAM), Fundação Oswaldo Cruz Author
  • Isabella Fernandes Delgado Vice Presidência de Educação, Informação e Comunicação, Fundação Oswaldo Cruz Author

DOI:

https://doi.org/10.22239/2317-269X.01082

Keywords:

Alternative Methods, Pyrogen, Monocyte Activation Test, In vitro Techniques, Quality Control, Legislation

Abstract

Introduction: The detection of pyrogens is essential for the quality control of injectable products. The Rabbit Pyrogen Test remains widely used, despite the existence of alternative methods such as the Monocyte Activation Test (MAT). Objective: To review the use of alternative methods for pyrogen testing, pointing out advances and perspectives from the recognition of MAT by the European pharmacopoeia and its acceptance for regulatory purposes in Brazil. Method: A search was performed on the PubMed and BVS databases, with further classification, categorization by topic and critical analysis of the results. Results: Twenty-four papers were identified, addressing topics such as applications of MAT, its validation and comparisons with in vivo tests. MAT presented better results when compared to other tests, both in the evaluation of biological products and in the detection of non-endotoxin pyrogens. Limitations to diffusion include difficulties in obtaining whole human blood as a source of monocytes, for which several alternatives have been proposed. Conclusions: MAT is a promising method, with application in safety evaluation of new technologies. Its application in Brazil depends on a national implementation policy, which might include greater integration between BraCVAM, Concea and RENAMA in search for its recognition for regulatory purposes.

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Author Biographies

  • Cristiane Caldeira da Silva, Instituto Nacional de Controle da Qualidade em Saúde (INCQS), Fundação Oswaldo Cruz / Centro Brasileiro para Validação de Métodos Alternativos (BraCVAM), Fundação Oswaldo Cruz
    Possui graduação em Ciências Biológicas Modalidade Médica pela Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro (1994), mestrado em Saúde Pública pela ENSP/FIOCRUZ (1998) e Doutorado em Vigilância Sanitária pelo INCQS/FIOCRUZ (2015). Atualmente é tecnologista senior lotada no INCQS/FIOCRUZ. Tem experiência na área de Farmacologia eToxicologia atuando principalmente nos seguintes temas: Testes in vitro, Métodos Alternativos ao uso de animais, Controle da Qualidade de ambientes e produtos sujeitos a Vigilância Sanitária. CV: http://lattes.cnpq.br/8751985700163718
  • Carolina Barbara Nogueira de Oliveira, Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde, Fundação Oswaldo Cruz (INCQS/FIOCRUZ)
    Possui graduação em Biomedicina, com habilitação em análises clínicas pela Universidade Federal Fluminense (2009), mestrado em Ciências Médicas pela Universidade Federal Fluminense (2012) e doutorado em Ciências e Biotecnologia pela Universidade Federal Fluminense (2016) com período sanduíche no Institut de Biologie et Chimie des Protéines (IBCP) - Lyon,França (2015). Atualmente, bolsista de apoio às atividades da Rede Nacional de Métodos Alternativos (RENAMA), executando atividades referentes ao consórcio para o estudo da aplicabilidade, aprimoramento e disseminação nacional de métodos alternativos para a detecção da contaminação pirogênica em produtos para a saúde, realizadas no Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde (INCQS-Fiocruz).
  • Patrícia dos Santos Carneiro, Laboratório de Desenvolvimento Analítico e Estabilidade, Instituto Butantan

    Possui graduação em Medicina Veterinária pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2001), mestrado em Ciências (FMVZ - USP 2003) e doutorado em Imunologia (ICB - USP 2009). Trabalha no Instituto Butantan, como Gerente de Desenvolvimento Analítico e Estabilidade. Tem experiência na área de Imunologia, com ênfase em Imunologia Aplicada, atuando principalmente em produção e controle de imunobiológicos.

     
  • Eliana Blini Marengo, Laboratório de Desenvolvimento Analítico e Estabilidade, Instituto Butantan
    Possui graduação em Farmácia pela Universidade do Oeste Paulista (2000) e mestrado (2003) e doutorado (2008) em Ciências Biológicas (Biologia Molecular) pela UNIFESP/EPM. Tem experiência na área de Bioquímica, com ênfase em Química de Proteínas, e Imunoquímica, atuando principalmente nos seguintes temas: química de macromoléculas, imunogenicidade, anticorpos, imunobiológicos, desenvolvimento de ensaios in vivo e in vitro para imunobiológicos, Hsp65, lupus murino, autoimunidades. Atualmente é Coordenadora de Desenvolvimento Analítico, Instituto Butantan.
  • Katherine Antunes de Mattos, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos (Bio-Manguinhos), Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz)
    Possui Bacharelado em Microbiologia e Imunologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1997). Mestre em Ciências (Microbiologia) pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1999) e Doutora em Ciências (Microbiologia) pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (2003), pos-doutorado pelo Institut d?Epidémiologie Neurologique et de Neurologie Tropicale Faculté de Médecine (França), pesquisador visitante (2003) e pesquisador associado (2005) no Instituto de Biofísica da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Pós-doutoramento Sênior no Laboratório de Microbiologia Celular do Instituto Oswaldo Cruz. Experiência na área de Microbiologia, com ênfase em Bioquímica e biologia celular. Atualmente é tecnologista do laboratório de controle microbiológico do Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos - Fiocruz, onde a atividade principal do Laboratório é o controle biológico de vacinas e biofármacos produzidos na Instituição atuando na implementação de métodos alternativos ao uso de animais e chefe da seção do banco de células.
  • Ricardo Sergio Couto de Almeida, Universidade Estadual de Londrina
    Possui graduação em Odontologia pela Universidade Estadual de Londrina (02/2002), mestrado em Patologia Experimental pela Universidade Estadual de Londrina (08/2003), doutorado em Microbiologia pela Friedrich Schiller Universität Jena, Alemanha (09/2008, título reconhecido pela Universidade Estadual de Londrina) e Pós-doutorado em Genética Molecular pela Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, USP (02/2012). Atualmente, é Professor Adjunto C da Universidade Estadual de Londrina. Orienta alunos em dois programas de Pós-graduação da UEL: Mestrado e Doutorado em Microbiologia (linha de pesquisa MÉTODOS ALTERNATIVOS À EXPERIMENTAÇÃO ANIMAL CLÁSSICA EM TESTES TOXICOLÓGICOS E NO ESTUDO DA RELAÇÃO PARASITO-HOSPEDEIRO); e Mestrado em Odontologia (linha de pesquisa ODONTOLOGIA HOSPITALAR). Tem experiência na área de micologia médica, com ênfase em biologia molecular de fungos patogênicos. Possui experiência em microscopia de fluorescência e confocal, em biofilmes produzidos por C. albicans, em modelos de infecção animal (candidíase e aspergilose em camundongos) e em modelos alternativos de infecção como Galleria mellonella, Tenebrio molitor, Caenorhabditis elegans, Danio rerio, cultura de células e tecido epitelial oral in vitro (Reconstituted Human Oral Epithelium). Adicionalmente, é membro da Comissão de Ética no Uso de Animais da UEL e da Rede Nacional de Métodos Alternativos (RENAMA).
  • Janaína Spoladore, Hospital Universitário Antônio Pedro, Universidade Federal Fluminense
    Doutoranda em Ciências e Biotecnologia pela Universidade Federal Fluminense (UFF), trabalha no desenvolvimento e validação de método alternativo ao uso de animais
  • Gutemberg Gomes Alves, Hospital Universitário Antônio Pedro, Universidade Federal Fluminense
    Bacharel em Genética pela UFRJ(1998), Mestre (2001) e Doutor (2005) em Química Biológica pelo Instituto de Bioquímica Médica - UFRJ. Atualmente é Professor Adjunto do Departamento de Biologia Celular e Molecular (GCM) do Instituto de Biologia da Universidade Federal Fluminense (UFF), e permanente dos programas de pós-graduação em Odontologia (PPGO) e Biotecnologia (PPBi) da Universidade Federal Fluminense. Membro da Sociedade Brasileira de Pesquisa Odontológica (SBPqO). Como pesquisador colaborador do Laboratório de Ensino e Filosofia em Biociências (LaEFiB- Fiocruz), estuda novas tecnologias para o ensino de ciências nos níveis fundamental, médio e superior. Atua também como vice-coordenador do Programa de Pós-Graduação em Ciências e Biotecnologia e Coordenador da Plataforma Multiusuário da Unidade de Pesquisa Clínica do Hospital Universitário Antônio Pedro. Dedica-se a estudos de biocompatibilidade de biomateriais e materiais de uso médico/odontológico, ligado à Rede de Bioengenharia do Estado do Rio de Janeiro, e métodos alternativos ao uso de animais, ligado à Rede Nacional de Métodos Alternativos (RENAMA).
  • Octavio Augusto França Presgrave, Instituto Nacional de Controle da Qualidade em Saúde (INCQS), Fundação Oswaldo Cruz / Centro Brasileiro para Validação de Métodos Alternativos (BraCVAM), Fundação Oswaldo Cruz
    Possui graduação em Ciências Biológicas pela Universidade Gama Filho (1986) e mestrado em Biologia Celular e Molecular pela Fundação Oswaldo Cruz (2003). Defendeu seu Doutorado em Vigilância Sanitária (INCQS), em 2012. Atualmente é Tecnologista Sênior da Fundação Oswaldo Cruz (INCQS/FIOCRUZ) e colaborador da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), onde é membro da Câmara Técnica de Cosméticos (CATEC). Tem experiência na área de Farmacologia e Toxicologia, com ênfase em Métodos Alternativos, atuando principalmente nos seguintes temas: métodos alternativos, toxicologia, cosméticos, controle da qualidade, pirogênio, irritação ocular e cutânea. Foi chefe do Departamento de Farmacologia e Toxicologia do INCQS/FIOCRUZ de 1994 a 2000 e Coordenador do Grupo Técnico de Cosméticos do INCQS/FIOCRUZ de 1994 a 2010. É revisor de revistas nacionais e internacionais. Membro da Comissão de Ética no Uso de Animais da FIOCRUZ (CEUA/FIOCRUZ) desde 1999, sendo coordenador da mesma de 2006 a 2008 e retornando a coordená-la desde 2010. Coordena o BraCVAM - Centro Brasileiro para a Validação de Métodos Alternativos.
  • Isabella Fernandes Delgado, Vice Presidência de Educação, Informação e Comunicação, Fundação Oswaldo Cruz
    Possui doutorado em Ciências Biológicas pela Universidade Livre de Berlim, Alemanha (1996). Participa, desde 2002, como docente permanente do Programa de Pós-graduação em Vigilância Sanitária da FIOCRUZ. É editora científica do periódico Vigilância Sanitária em Debate: Sociedade, Ciência & Tecnologia. Desde 2006, atua no Comitê de Avaliação da área Interdisciplinar da CAPES. Foi Vice Diretora do Instituto Nacional de Controle da Qualidade em Saúde - INCQS/FIOCRUZ no período de 2010 a 2017 e membro do conselho gestor da Rede Nacional de Métodos Alternativos ao uso de Animais - RENAMA/MCTIC entre 2012 a 2017. No período de 2015 a 2017, foi representante do Brasil no "International Cooperation on Alternative Test Methods", grupo coordenado pelo European Union Reference Laboratory for Alternatives to Animal Testing (EURL-ECVAM) do Joint Research Centre (EU). É coordenadora do Consórcio para o estudo da aplicabilidade, aprimoramento e disseminação nacional de métodos alternativos para a detecção da contaminação pirogênica em produtos para a saúde e do Projeto de Apoio à gestão e implantação de metodologias alternativas ao uso de animais na RENAMA. Em junho de 2017, tornou-se membro titular no Conselho Nacional de Controle de Experimentação Animal (CONCEA/MCTIC), como representante do MEC. Atualmente, preside a Comissão Própria de Avaliação (CPA) da FIOCRUZ e atua na Coordenação Geral de Pós-graduação, vinculada à Vice Presidência de Educação, Comunicação e Informação da FIOCRUZ . Tem experiência na área de Vigilância Sanitária, principalmente nos seguintes temas: Toxicologia Preditiva, Controle da Qualidade de Produtos, Estudo de estratégias integradas para a avaliação da segurança de produtos para saúde e Desenvolvimento/validação de métodos alternativos ao uso de animais.

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2018-02-28

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Vol. 6 No. 1 (2018): February - Tecnologias celulares avançadas: desafios biotecnológicos e regulatórios

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How to Cite

Alternative methods for the detection of pyrogens in products and environment subject to public health surveillance: advances and perspectives in Brazil based on the international recognition of the Monocyte Activation Test. (2018). Health Surveillance under Debate: Society, Science & Technology , 6(1), 137-149. https://doi.org/10.22239/2317-269X.01082

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