Certificazione FDA GRAS per i GMM: spiegazione delle tre dimensioni fondamentali

In sostanza, lo status GRAS indica che una sostanza è generalmente riconosciuta come sicura nelle condizioni d’uso previste, sulla base del consenso di esperti qualificati. Per le sostanze derivate da GMM, tuttavia, la questione fondamentale è se la modificazione genetica introduca nuovi rischi per la sicurezza. La logica di valutazione della FDA per i GMM ruota pertanto attorno a una valutazione completa della sicurezza, dall’inizio alla fine: dall’origine del ceppo di produzione alla sicurezza del prodotto finale destinato al consumo umano. 

REACH24H ha sintetizzato questo quadro di valutazione nelle seguenti tre dimensioni fondamentali:

Ceppo e modificazione genetica – La base della sicurezza

Questo pilastro costituisce il punto di partenza della valutazione della sicurezza dei GMM ed è anche la fase più suscettibile a lacune probatorie. Deve essere stabilita una catena di evidenze completa e coerente, comprendente il ceppo ricevente, gli elementi genetici, le procedure di modificazione e il ceppo di produzione finale.

• Valutazione della sicurezza del ceppo ricevente: La documentazione fondamentale dovrebbe includere l’identificazione tassonomica dell’organismo di produzione (confermata a livello di specie mediante analisi fenotipiche, genotipiche e di sequenziamento genico), i dati sull’uso storico e i rapporti di screening dei geni associati a virulenza, resistenza antimicrobica e produzione di tossine. Dovrebbero essere preferiti ceppi con una storia d’uso sicuro ben documentata. Ad esempio, i derivati di Escherichia coli K-12, come DH1 e MG1655, che rappresentano oltre 70% dei ceppi di produzione utilizzati nella fabbricazione di HMO, sono caratterizzati dalla loro natura non patogena e da contesti genetici ben caratterizzati, riducendo sostanzialmente la complessità normativa della valutazione della sicurezza.

• Caratterizzazione trasparente delle modificazioni genetiche: L’origine (sicurezza dell’organismo donatore), la funzione (meccanismo d’azione del gene bersaglio e delle sequenze regolatorie) e la struttura (sequenza nucleotidica e sequenza aminoacidica dedotta) di tutte le sequenze inserite o eliminate devono essere documentate chiaramente. È particolarmente importante escludere, mediante analisi bioinformatiche complete, qualsiasi omologia tra le proteine di nuova espressione e tossine o allergeni noti.

• Valutazione della sicurezza del ceppo di produzione: La documentazione fondamentale relativa al ceppo di produzione dovrebbe includere un rapporto di identificazione del ceppo, un rapporto di sequenziamento dell’intero genoma (WGS) , rapporti di screening per i geni associati a virulenza, resistenza antimicrobica e tossine, nonché valutazioni bioinformatiche dell’allergenicità e della tossicità delle eventuali proteine eterologhe. Inoltre, devono essere forniti dati sperimentali relativi ad almeno cinque passaggi consecutivi per verificare la stabilità dell’integrazione del transgene e la coerenza dei profili dei prodotti di espressione, garantendo che il ceppo di produzione non presenti perdita o mutazione genica durante la fermentazione su larga scala.

Controllo del rischio a circuito chiuso – Processo di fabbricazione e sicurezza del prodotto finale

La valutazione della FDA dei prodotti derivati da GMM si estende oltre il ceppo di produzione stesso, attribuendo pari importanza al legame intrinseco tra la controllabilità del processo e la sicurezza del prodotto finale.

• Piena tracciabilità del processo di fabbricazione: Deve essere presentato un diagramma dettagliato del flusso di processo, comprendente le specifiche delle materie prime, i parametri di fermentazione (temperatura, umidità, velocità di aerazione), le fasi di purificazione (ad es., parametri cromatografici e di filtrazione) e le procedure di inattivazione (quando sono coinvolti organismi vitali). Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla dimostrazione di come venga prevenuto il trasferimento genico orizzontale e di come i residui di GMM vengano efficacemente rimossi lungo tutta la catena di lavorazione a valle.

• Controllo dei residui e delle impurità nel prodotto finale: Sono essenziali tre valutazioni analitiche fondamentali per dimostrare la purezza e la sicurezza del prodotto: inoltre, devono essere stabilite specifiche relative alle impurità per i metalli pesanti, i solventi residui, i sottoprodotti della fermentazione e altri potenziali contaminanti, fornendo i corrispondenti rapporti dei test analitici per ciascun lotto.

• DNA estraneo residuo: Rilevamento dei geni bersaglio, dei geni marcatori e di altre sequenze nucleotidiche specifiche per confermarne l’assenza nel prodotto finale.

• Residui di cellule vitali: Conferma dell’assenza di cellule GMM vitali nel prodotto finale, con dati generati da almeno tre lotti di produzione non consecutivi.

• Proteine eterologhe residue: Verifica che nessuna proteina esogena venga trasferita al prodotto finale, riducendo così i rischi di reazioni allergiche, tossicità o immunogenicità.

Quadro di dimostrazione scientifica – Integrazione di dati tossicologici e sulla sicurezza

La valutazione della sicurezza delle sostanze derivate da GMM deve integrare gli studi tossicologici con altri dati pertinenti sulla sicurezza, al fine di costruire un quadro di dimostrazione completo e scientificamente difendibile.

• Requisiti di qualità dei dati: Gli studi tossicologici dovrebbero essere condotti in conformità alle Buone Pratiche di Laboratorio (GLP) e, ove possibile, seguire le linee guida per i test dell’OCSE, per garantire la riproducibilità e la tracciabilità dei dati. I principali set di dati tossicologici includono generalmente:

• Tre test di genotossicità: test di Ames, test di aberrazione cromosomica in vitro e test del micronucleo in vitro;

• Studio di tossicità subcronica: studio di tossicità orale della durata di 90 giorni nei roditori; e

• Valutazione dell’allergenicità: ricerche bioinformatiche di omologia di sequenza rispetto ad allergeni noti, integrate, ove appropriato, da test di sensibilizzazione in vitro.

• Logica fondamentale della valutazione del rischio: Il set di dati tossicologici viene utilizzato per stabilire il livello senza effetti avversi osservati (NOAEL) della sostanza. Successivamente viene applicato un fattore di sicurezza pari o superiore a 100 (comprendente 10 volte per le differenze interspecifiche e 10 volte per la variabilità interindividuale) per ricavare un livello di assunzione sicuro (ad es., ADI). Questo valore guida basato sulla salute viene quindi confrontato con l’assunzione giornaliera stimata (EDI) derivante dalla valutazione dell’esposizione alimentare, a supporto della conclusione complessiva sulla sicurezza nelle condizioni d’uso previste.

Per assistere ulteriormente i richiedenti del settore nell’orientarsi nel panorama normativo, REACH24H ha inoltre riepilogato le principali differenze nei requisiti documentali per i nuovi prodotti derivati da GMM negli Stati Uniti, nell’ Unione europea, e in Cina.

Rispetto ai quadri normativi di Cina e UE, il percorso di notifica GRAS negli Stati Uniti per i prodotti derivati da GMM non impone i seguenti studi come prerequisito per la presentazione:

• Test dei residui di GMM nei flussi di rifiuti della produzione (ossia i "tre rifiuti" — acque reflue, emissioni gassose e rifiuti solidi);

• Test di patogenicità, resistenza antimicrobica o tossigenicità del ceppo di produzione;

• Test di citotossicità; e

• Studi di teratogenicità (tossicità dello sviluppo).

Per questi ultimi, la necessità di effettuare test di teratogenicità viene determinata caso per caso, in funzione della natura della sostanza e delle condizioni d’uso previste.

Nel complesso, sebbene il quadro di valutazione della sicurezza della FDA statunitense per i prodotti derivati da GMM sia guidato dai documenti di orientamento pubblicati, esso adotta un approccio più flessibile e basato sulla scienza rispetto ai requisiti di test più prescrittivi e dettagliati imposti dalle normative cinesi e dell’UE.

REACH24H consiglia ai richiedenti del settore di pianificare in anticipo e sviluppare un pacchetto di dati solido, trasparente e scientificamente difendibile per i propri prodotti derivati da GMM. Un dossier ben strutturato, fondato su un solido ragionamento scientifico e in linea con le aspettative della FDA, è essenziale per ottenere una determinazione GRAS positiva e accedere ai mercati globali.

Come ottenere lo status GRAS?

In linea di principio, qualsiasi persona o organizzazione può richiedere una determinazione GRAS per una sostanza attraverso uno dei due seguenti percorsi:

• GRAS autodichiarato: Questo percorso prevede la convocazione di un panel di esperti qualificati incaricato di valutare i dati disponibili sulla sicurezza e concludere che la sostanza è GRAS nelle condizioni d’uso previste. La determinazione GRAS risultante viene documentata in un dossier GRAS autodichiarato, che non viene presentato alla FDA e rimane riservato al notificante.

• GRAS notificato alla FDA: Questo percorso prevede la preparazione di un dossier GRAS completo, che viene quindi presentato alla FDA per un esame formale. La FDA valuta la presentazione e invia una risposta, generalmente sotto forma di "no questions letter", se l’agenzia concorda con la determinazione GRAS.

Va osservato che una notifica GRAS alla FDA incorpora generalmente le conclusioni e i pareri degli esperti qualificati del panel, originariamente elaborati per la determinazione GRAS autodichiarata.

In breve, una notifica GRAS autodichiarata consente di commercializzare la sostanza negli Stati Uniti, mentre una notifica GRAS alla FDA offre maggiori vantaggi in termini di comunicazione sul mercato e accettazione da parte dei consumatori. Tuttavia, il percorso di notifica alla FDA richiede generalmente tempi di esame più lunghi. Le aziende possono scegliere tra le due opzioni in base alle proprie strategie di mercato specifiche e ai piani di lancio del prodotto.