Jakość w badaniach in vivo produktów kosmetycznych z ochroną przeciwsłoneczną (SPF)

Produkty zawierające filtry przeciwsłoneczne stały się światowym trendem przeciwstarzeniowym skóry, jak również jest to temat silnie związany z ludzkim zdrowiem i życiem. [1] Dynamicznie rozwijający się rynek powoduje nieustanną potrzebę podwyższania jakości, dlatego od ponad 25 lat metody badawcze wyznaczania współczynników SPF (ang. Sun Protection Factor) oraz UVAPF (ang. UVA Protection Factor) są udoskonalane i doczekały się miana „złotego standardu”. Ośrodki badawcze stosujące te metody stoją przed trudnym zadaniem spełnienia wymogów europejskich czy amerykańskich norm. Jest to cykliczny proces rewizji dokumentów, obserwowania zbliżających się reform i terminowego przygotowania do ich wdrożeń. I tym zadaniom bezwzględnie muszą sprostać, aby móc świadczyć jakość na poziomie międzynarodowym.

Czym jest jakość w badaniach SPF?

W zakresie badań klinicznych produktów z SPF jakość jest kontrolą na każdym etapie prowadzenia badania. Powinna być ona kompleksowa, od momentu przyjęcia próbki do raportowania wyników.

Cenna jest również obecność Działu Zarządzania Jakością jako interdyscyplinarnej jednostki promującej dobre praktyki jakościowe, np. wdrożenie normy ISO 17025. Norma obejmuje systemy zarządzania jakością, służy do udowodnienia i potwierdzenia kompetencji laboratorium, przyczynia się do zwiększania konkurencyjności.

Dotyczy standardów związanych m.in. z systemami zarządzania, dokumentacją i zapisami, metodami badań wraz z ich walidacją, zapewnieniem jakości badań.

Zdaniem autora tego artykułu, warto przyłożyć szczególną uwagę do kilku działań jakościowych i korzystać z narzędzi wymienionych poniżej.

Jasne określenie standardów jakościowych obecnych w laboratorium (zewnętrznych i wewnętrznych), np. poprzez wprowadzenie standardowych procedur operacyjnych (ang. SOP).

• Cykliczny monitoring wiedzy i kompetencji personelu, np. poprzez użycie matrycy kompetencji (element metodologii zarządzania LEAN).

• Dobrze zorganizowany elektroniczny system informacyjny laboratorium (ang. LIMS) służący do zarządzania próbką i innymi powiązanymi z nią informacjami.

• Nadzór nad wymaganiami dotyczącymi konkretnych analiz.

W artykule jest mowa o badaniach SPF i pokrewnych, których portfolio jest szerokie (10+ dokumentów źródłowych), a dynamika zmian jest wysoka.

„Złote standardy” – metody badawcze SPF in vivo i UVAPF in vivo kontra metody alternatywne

Pierwsze zdefiniowanie minimalnej dawki rumieniowej (ang. MED) miało miejsce w 1934 r. w Niemczech [2], które po ponad 30 latach posłużyło do wyznaczenia równania do obliczania współczynnika SPF [3]. Zaraz po tych wydarzeniach rozpoczął się równoczesny rozwój metod wyznaczania SPF w Niemczech, USA, Australii i Japonii, które wykazywały znaczne różnice. Wykonano więc prace harmonizacyjne wydając z ramienia Colipa pierwszą międzynarodową metodę badawczą w 1994 r. [4], która została zaakceptowana przez narody europejskie i jak również częściowo przez azjatyckie, afrykańskie i amerykańskie. [5] Ostatecznie standard ten został opublikowany jako norma ISO w 2010 r.. Normy ISO podlegają rewizji co 5 lat, a sam proces rewizji jest czasochłonny. ISO 24444 wydano w nowej wersji w 2019 r., a w 2022 roku opublikowano nowelizację.

Wprowadzone zmiany silnie obejmują aspekt jakościowy, m.in.:

• poprawa definicji MED;

• uściślenie kryteriów kolorytu skóry służących do włączenia ochotników do badania;

• dodanie trzech nowych standardowych produktów referencyjnych;

• zwiększenie wymogu jednolitości wiązki promieniowania UV w urządzeniu testującym. [6]

Obecnie na rynku w zakresie badań SPF in vivo (na żywym organizmie) dominują dwie normy: amerykańska (FDA 2011) lub międzynarodowa (ISO 24444:2019) obowiązująca głównie w Europie, Australii, częściowo w Azji. Norma amerykańska jest obecnie w trakcie rewizji. Norma ISO nie może zostać przyjęta w USA, z powodu definicji produktu kosmetycznego – w USA jest to lek, a ISO jest dostosowane do badania kosmetyków. [5] Dla obu tych metod zostały zharmonizowane ważne kryteria, m.in. minimum 10 uczestników badania dających 10 ważnych wyników, definicja SPF, określenie parametrów dotyczących źródła i spektrum promieniowania UV. [5-7]

Metoda wyznaczania UVAPF in vivo jest opisana w ISO 24442.

Norma pierwotnie wydana w 2012 r., widnieje obecnie pod nową wersją z 2022 r. Rewizja upodobniła tę normę do ISO 24444 co ma znaczny wpływ na harmonizację metod i podnoszenie jakości badań. Metoda UVAPF in vitro widnieje jako standard ISO 24443 (również ze świeżą rewizją, 2021 r.). Ludzka skóra jest tutaj zastąpiona płytkami z tworzywa polimerowego o ściśle określonych parametrach. Zgodnie z Zaleceniami Komisji z 2006 r. w sprawie skuteczności produktów ochrony przeciwsłonecznej (2006/647/WE) metoda in vivo UVAPF jest akceptowana, jednak rekomenduje się metody in vitro jeśli tylko pozwalają na uzyskanie porównywalnych wyników. [8] Prace nad metodą SPF in vitro nadal trwają w organie ISO zwanym Grupą Roboczą 7 (ang. ISO/TC 217 WG 7 – Sun Protection Test Methods).

Wyżej wspomniane „złote standardy” opierają się na zjawiskach biologicznych występujących w skórze. SPF wyznacza się na podstawie stanu zapalnego skóry (rumienia), a UVAPF na skutek fotooksydacji melaniny w skórze, obydwa wywołane promieniowaniem UV[9]. Głównie ze względów etycznych, lecz również automatyzacji i optymalizacji procesów (redukcja kosztów i czasu badania), rośnie zainteresowanie nieinwazyjnymi metodami alternatywnymi.

W ISO/TC 217 WG 7 trwają zaawansowane prace nad zwalidowaniem tych metod, gdzie krytycznym punktem jest ich korelacja ze „złotymi standardami” [10-12]. Metodami alternatywnymi dla metod in vivo są:

• in vitro pomiar transmitancji (np. metoda ISO 24443 do wyznaczania UVAPF);

• in vivo pomiar refl ektancji (tzw. metoda DRS, trwają prace w ISO nad pokrewną metodą HDRS);

• in silico obliczenia transmitancji (np. kalkulatory fi rm BASF i DSM) [13, 14];

• fotografia UVA.

ISO/TC 217 WG 7 została stworzona w 2004 r. [15], a jej ostatnie lata prac pokazują dynamiczny rozwój metody pomiaru fotoprotekcji. Aktualny stan wiedzy nt. dostępnych norm i nadchodzących publikacji przedstawiono w poniższej tabeli.

Najbardziej obiecującym kandydatem z metod alternatywnych wydaje się metoda HDRS. [22] Dominującą zaletą jest nieinwazyjność metody – uczestnik badania otrzymuje bardzo niską dawkę promieniowania UV, nie wywołującą rumienia. Znacznemu skróceniu ulega czas pomiaru oraz możliwym jest wyznaczenie współczynników SPF i UVAPF z tego samego pakietu danych. [11]

Analiza aspektów jakościowych w normie ISO 24444:2019

Norma ISO 24444 opisuje metodę in vivo wyznaczania SPF produktów kosmetycznych. Pokrótce, metoda polega na wyznaczeniu na plecach uczestnika stref, które są następnie pokrywane badanymi produktami i naświetlane promieniowaniem UV z użyciem symulatora słonecznego. W wyniku badania pojawia się gradualny rumień, którego moc ocenia się wizualnie w skali 0-2. Przyjęta dawka promieniowania powodująca pierwszy rumień o mocy „1” (czyli wspomniany wcześniej w artykule MED) jest porównywana dla dwóch stref – pokrytej badanym produktem i bez produktu w celu otrzymania indywidualnego wyniku SPF. [6]

Powiązanie metody z ludzkim zdrowiem powoduje konieczność zawarcia standardów bezpiecznego, bezstronnego i jakościowego testowania. W ramach badania jednego uczestnika może być testowany więcej niż jeden produkt, a poza próbkami stosuje się też pola kontrolne. W celu uniknięcia ingerencji analityka w wynik badania stosowana jest randomizacja – pola wyznaczane są losowo oraz nie są oznakowane na skórze. Są natomiast odpowiednio zakodowane w dokumentacji. Wymogiem normy jest wykonywanie odczytu rumienia przez przeszkolonych techników, koniecznie innych niż prowadzących randomizację i badanie. Zespół dokonujący odczytów zobowiązany jest do corocznego testu wzroku pod kątem ostrości i poprawności widzenia barw.

W metodzie stosuje się certyfikowane wzorce referencyjne (ang. CRM). Ich właściwości fizykochemiczne i fotoochronne są ściśle określone. Stosowanie CRM to próba kontrolna potwierdzająca odpowiednie przeprowadzenie badania, m.in. poprawnie określony koloryt skóry, jednolitą aplikację próbki i prawidłową obsługę aparatury.

Metoda SPF silnie czerpie z wymogów dobrej praktyki klinicznej (ang. GCP) będącej zbiorem standardów naukowych i etycznych dotyczących prowadzenia badań klinicznych. [23] W badaniu SPF odzwierciedlana jest dokumentacja GCP, ochotnik musi zostać poinformowany o przebiegu badania i ewentualnych zdarzeniach niepożądanych. Świadomie podjęte ryzyko jest podpisywane w formularzu świadomej zgody (ang. ICF). Pełna dokumentacja badawcza w ramach badania ochotnika jest zbierana w formularzu opisu przypadku (ang. CRF). Uczestnicy badania są pod opieką wykwalifikowanej kadry oraz pracowników medycznych.

Kolejnym aspektem jakościowym są wymogi dotyczące walidacji wyników badania. Test uznaje się za zakończony po uzyskaniu minimum 10 ważnych wyników, z których wylicza się średnią SPF. Drugim kryterium statystycznym jest 95% przedział ufności (95%CI), który powinien być zgodny z ±17% CI dla średniej SPF. Gdy po uzyskaniu 10 ważnych wyników wymóg nie jest spełniony, należy poszerzyć badania o dodatkowych ochotników. [6]

Obowiązkiem CRO jest zapewnienie terminowej kalibracji sprzętów (min. raz na 12 mscy lub co 2500 h pracy lampy). Kalibracja obejmuje sprawdzenie m.in.: całkowitego natężenia promieniowania, udziału procentowego promieniowania UVAI/UVAII w spektrum, czy jednolitości wiązki promieniowania. [6]

Powyższe przykłady zostały wymienione jako jedne z ważniejszych, lecz nie jedyne. Norma ISO 24444 zawiera więcej wytycznych dotyczących np. ważenia i aplikacji produktów, czy kryteriów włączenia ochotników do badań.

Dalsze podnoszenie jakości

Jakość i bezpieczeństwo mające w swoim portfolio badania SPF mogą wykonać szereg dodatkowych działań podnoszących jakość. Są to:

• korzystanie ze wsparcia audytowego lub zewnętrznej certyfikacji;

• uczestnictwo w konferencjach i targach branżowych;

• uczestnictwo w porównaniach między laboratoryjnych wewnętrznych i zewnętrznych;

• członkostwo w krajowych i międzynarodowych komitetach regulacyjnych.

Jakość i bezpieczeństwo mogą potwierdzać swoją jakość korzystając z usług zewnętrznych ośrodków audytujących. Poza certyfikacją dot. zarządzania jakością (ISO 17025), istnieją oferty doradztwa i certyfikacji w zakresie badań produktów przeciwsłonecznych [24]. Laboratorium J. S. Hamilton skorzystało w 2022 r. z usług niezależnego audytora, uzyskując pozytywną opinię dla obu laboratoriów wraz z oceną 4.5/5. [25]

Uczestnictwo w konferencjach to okazja do wzbogacenia wiedzy, poszerzenia sieci kontaktów i nawiązania współprac. Branża SPF oferuje kilka ciekawych wydarzeń zarówno w Polsce [26, 27], jak i zagranicą [28-30].

Jakość i bezpieczeństwo powinny posiadać plan cyklicznego sprawdzania jakości badań. Mogą być to porównania między laboratoryjne (ang. ILC), które można przeprowadzić wewnętrznie (w ramach własnych laboratoriów) lub zewnętrznie (współpracując z ośrodkami partnerskimi lub korzystając z ofert niezależnych organizatorów). Badania biegłości (ang. PT) są rodzajem zewnętrznych ILC, których celem jest ocena: wyniku uzyskanego w laboratorium, właściwości materiału badanego i dokładności metody badawczej. [31] Laboratorium J. S. Hamilton korzysta z usług francuskiego organizatora PT – BIPEA i bierze udział w trzech programach: SPF in vivo z testem wodoodporności,

UVAPF in vivo oraz UVAPF in vitro sukcesywnie otrzymując pozytywne wyniki.

Ośrodki badawcze, jeżeli wykazują odpowiednie kompetencje, mogą uczestniczyć w komitetach regulujących. W zakresie badań SPF na poziomie krajowym jest to Polski Komitet Normalizacyjny (PKN) i jego organ – komitet techniczny KT nr 334 ds. Produktów Kosmetycznych. Lista członków KT 334 dostępna jest tutaj:[32]. W KT członkowie pełnią rolę Reprezentantów firm, których zadaniami są opiniowanie, głosowanie oraz zgłaszanie uwag w ramach rewizji norm. Pozwala to na szybszy dostęp do dokumentów źródłowych i realny wpływ na treść norm. Uczestnictwo możliwe jest również na międzynarodowym poziomie w Grupach Roboczych ISO (wspomniana wcześniej w artykule ISO/TC 217 WG 7).[33]

W tym przypadku uczestnictwo jest indywidualne, tzn. reprezentowane jest własne nazwisko, najczęściej na pozycji niezależnego eksperta. Laboratorium J. S. Hamilton jest aktywnym członkiem obu wspomnianych organów.

Perspektywa przyszłości

Dynamiczny rozwój sektora badań SPF jest obiecujący z punktu widzenia konsumenta, czy jakości prowadzenia badań. Zjawisko to jednak niesie za sobą szereg innych konsekwencji. Obecna wiedza szybko się przedawnia, a ośrodki badawcze muszą stale trzymać rękę na pulsie. Każde kolejne zmiany w normach ISO najczęściej niosą za sobą konieczność zwiększania kosztów (kupno nowych odczynników, sprzętów laboratoryjnych). Mimo powszechności stosowania „złotych standardów” różnice między laboratoryjne są zjawiskiem nadal obserwowanym. [34, 35] Propozycją rozwiązaniem tej sytuacji jest m.in. zalecenie korzystania z wyników minimum trzech laboratoriów, co jest kosztowne i czasochłonne.[36] Te kwestie, jak również wspomniane wcześniej aspekty etyczne, powodują że w niedalekiej przyszłości nieinwazyjne metody alternatywne mogą pojawić się na pierwszym planie.

Ich innowacyjność i korelacja z metodami pierwotnymi mogą być powodem do bycia tak samo skutecznym, a nawet bardziej praktycznym niż „złoty standard”. Kolejne walidacje metod alternatywnych zweryfikują tę hipotezę.

Artykuł został opublikowany w kwartalniku "Świat Przemysłu Kosmetycznego" 4/2022