Wat een cleanroom allemaal kan: Van medische cannabis tot ruimtegeneeskunde

Visuele inspectie in de kas en chemische analyse in het laboratorium waarborgen de kwaliteit van medisch cannabis. (Foto: Shutterstock) / Visuele inspectie in de kas en chemische analyse in het laboratorium zorgen voor de kwaliteit van medisch cannabis. - Foto: Shutterstock Visuele inspectie in de kas en chemische analyse in het laboratorium waarborgen de kwaliteit van medisch cannabis. (Foto: Shutterstock)

Of het nu gaat om cannabisverbouwing, geneesmiddelenproductie of laboratoria in de ruimte – in de meest uiteenlopende toepassingen bieden cleanrooms bescherming tegen twee gevaren: vervuiling door deeltjes en microbiologische besmetting. De kwaliteit van veel producten en onderzoeksbenaderingen kan alleen op deze wijze veilig worden gewaarborgd. Zo schept cleanroomtechnologie de voorwaarden voor innovaties op vele gebieden.

Medisch cannabis - een kwestie voor de cleanroom

Vanaf 1 april 2024 is in Duitsland de gedeeltelijke legalisering van cannabis ingegaan. Dit geeft ook aanleiding om eens naar medisch cannabis te kijken. Sinds de goedkeuring zeven jaar geleden vormt het hier voor patiënten een behandeloptie. Voor de gecertificeerde teelt zijn echter cleanrooms vereist.

Cannabis heeft al een indrukwekkende carrière doorlopen. Het begint bij de Egyptenaren, Grieken en Romeinen en wordt voortgezet in de 12e eeuw in de geschriften van Hildegard van Bingen (onder andere tegen pijn, misselijkheid en reuma). Cannabis behaalt vooral in de 19e eeuw successen, wanneer het uitgroeit tot het meest verkochte middel in apotheken in Amerika en Europa [1]. Men beschikte echter nog niet over gedegen kennis over de ingrediënten, werkingsmechanismen en de ideale teeltmethoden.

Het voorbeeld van medisch cannabis maakt snel duidelijk waarom het vandaag in een cleanroom zou moeten groeien. Uiteraard gelden de gebruikelijke eisen zoals bij elk medicijn: een gecontroleerde en nauwkeurig gedocumenteerde werkzame stofgehalte moet een exacte dosering mogelijk maken. Daarbij moeten verschillende regelgeving worden nageleefd, met name de monografie over cannabisbloemen in het Deutschen Arzneibuch (DAB), de Good Manufacturing Practice (GMP) en de Good Agricultural and Collection Practice (GACP).

Deze voorschriften hebben onder andere tot doel om tijdens de gehele groei, van de celcultuur tot de bloei, plagen of schimmelsporen te voorkomen, evenals een belasting met zware metalen. Volgens GMP moet dit worden gedocumenteerd door middel van speciale bewijzen. Daartoe behoren tests op verschillende zware metalen, de bepaling van het totale aantal aerobe micro-organismen, aanvullende kwalitatieve en soms kwantitatieve bewijzen van bepaalde micro-organismen, en de bepaling van het totale aantal gisten en schimmels. De controlemaatregelen betreffen naast de teelt ook de verdere verwerking (bijvoorbeeld droogprocessen).

Uit deze strenge tests vloeien weer speciale eisen voort aan de klimaatbeheersing. Voor een constante werkzame stofgehalte moeten vooral temperatuur, luchtvochtigheid, licht, verse luchttoevoer en luchtstroom worden geregeld. Voor de cannabisproducent betekent dit bovendien een extra voordeel: het maximaliseren van de opbrengst. Het water voor het bewateren van de planten wordt speciaal gereinigd en gefilterd.

Normconforme componenten waarborgen kwaliteit

Dit omvat nu al vele elementen van de cleanroomtechniek. Het is daarom niet verwonderlijk dat de naleving van alle regelgeving het beste kan worden gewaarborgd door te werken onder cleanroomcondities, van de teelt van de planten tot de verpakking. Het is daarom aan te raden om de 'cannabisvelden' in cleanrooms te beheren, speciale klimaatkasten te gebruiken en deze te bedienen met gecertificeerde software via een platform, inclusief gegevensregistratie en archivering. Om een idee te krijgen van de omvang: twee jaar geleden heeft een cannabisproducent in Zwitserland een productielocatie met een oppervlakte van 1100 vierkante meter in gebruik genomen voor de teelt en verwerking van de planten in een gecontroleerde cleanroomomgeving. Dat komt overeen met een zevende van een voetbalveld.

Voor de productie van A tot Z bestaan strenge regels. Alles gebeurt volgens GMP en/of volgens de cleanroomnorm DIN EN ISO-14644 (meestal GMP D/ISO 9) en met inachtneming van de relevante richtlijnen met de aanduiding 'VDI 2083' van de Vereniging van Duitse Ingenieurs. Voordelen bij het opzetten van een cleanroom bieden daarom componenten die zelf al zijn gecertificeerd volgens de normen en andere relevante maatstaven (bijvoorbeeld volledige klimaatkamers, software, microgolf-extractoren).

De beloning voor de inspanning ligt in gestandaardiseerde tetrahydrocannabinol-preparaten (THC) voor gebruik als geneesmiddel. Daarnaast kunnen ook cannabidiol-preparaten (CBD) worden gewonnen. Deze werkzame stoffen vertonen onder andere slaapbevorderende, angstverminderende en ontstekingsremmende effecten, maar hebben geen psychoactieve werking. Daarom worden ze ook gevonden in voedingssupplementen en cosmetische oliën.

Onderzoek in de ruimtefarmacie

Cleanrooms krijgen bovendien een steeds grotere rol in vele andere toepassingen in productie en onderzoek – tot aan ruimtegeneeskunde en ruimtefarmacie. Farmaceutische werkzame stoffen, voedingssupplementen en cosmetica kunnen vaak sneller worden ontwikkeld onder gewichtloze omstandigheden, in de ruimte. In de gewichtloosheid wordt de virulentie van bacteriën verhoogd, worden biologische processen in het algemeen versneld. Zo kunnen experimenten in time-lapse worden uitgevoerd en vaccins sneller worden ontwikkeld.

Ruimtegeneeskunde helpt ook bij medicijnen tegen osteoporose. Want astronauten ervaren tijdens hun missies in de ruimte een versnelde botafbraak. Ook dit maakt innovaties in een versneld tempo mogelijk.

Zelfs de landbouw kan profiteren van experimenten in de gewichtloosheid. Ze kunnen helpen om fundamentele groeiprocessen beter te begrijpen. Dit kan leiden tot de ontwikkeling van verbeterde plantstammen met hogere opbrengst, een betere resistentie tegen plagen en ziekten, of tot een breed scala aan andere wenselijke eigenschappen (mogelijk ook bij cannabis!).

Welke kansen voortvloeien uit actuele ontwikkelingen en baanbrekende producten van de sector, wordt op 25 en 26 september 2024 tijdens de Reinraum-beurs Cleanzone in Frankfurt am Main uit eerste hand duidelijk voor bezoekers.

Literatuur

1. Barbara Segger: Onschuldig hennepproduct? PTA heute 23 (2023): 88-90
2. https://swisscanntec.ch/marihuana-anbau-produktion, geraadpleegd op 28.4.2024