3D štampanje lekova

AUTORKE: KATARINA RADOSAVLJEVIĆ I ANA MIJATOVIĆ

Beograd je ovog septembra imao priliku da bude domaćin 11. Centralnog Evropskog simpozijuma farmaceutske tehnologije u organizaciji Farmaceutskog fakulteta Univerziteta u Beogradu, na čelu sa prof.dr Svetlanom Ibrić. Ovaj simpozijum na jednom mestu objedinjuje najznačajnija istraživanja i dostignuća savremene farmaceutske tehnologije. Najveću pažnju privuklo je 3D štampanje lekova.

3D štampa je savremena tehnologija, itekako prisutna u svakodnevnom životu. Kada su, pre nekoliko godina, počela optimistička nagađanja o bezgraničnim mogućnostima digitalne tehnologije, ideja o štampanju predmeta ili organa delovala je apstrakno i neverovatno. Danas svako može da ima 3D štampač. Dok se već uveliko štampaju delovi nameštaja, zubni implanti, odeća, predmeti od stakla, naučnici su sve bliže 3D proizvodnji ljudskih tkiva i organa. U farmaceutskoj tehnologiji, od izuzetnog značaja je otkriće “štampanja” leka za individualnog pacijenta. U suštini, to je proces gde gotov farmaceutski oblik nastaje procesom sloj-po-sloj na osnovu digitalno konstruisanog dizajna.Tradicionalni farmaceutski procesi, kao što je kompresija tableta, se koriste decenijama, prema ustaljenim regulatornim procedurama. Ovi procesi su do sada dobro shvaćeni, ali su zastareli po pitanju fleksibilnosti proizvodnje. 3D štampa ima veliku prednost kada govorimo o kompleksnosti proizvoda i individualizacije terapije. To znači da možemo napraviti lek isključivo “po meri” našeg pacijenta. Rutinsko korišćenje 3D štampača dovelo bi do revolucije u doziranju farmaceutskih oblika kod posebnih grupa pacijenata, kao što su deca , gde bi svako dete moglo da dobije lek koji odgovara njegovim potrebama.Ove prednosti umnogome pomažu unapređenje bezbednosti i efikasnosti leka.

Zasnovano na ovoj tehnologiji, 3. avgusta, 2015.godine, FDA je odobrila prvi 3D štampan lek, Spritam ® (levetiracetam). Ovaj lek je razvijen od strane Aprecia Pharmaceuticals koristeći ZipDose tehnologiju. Levetiracetam, u vidu tableta je trenutno registrovan pod komercijalnim nazivom Kepra®, u dozi od 250, 500, 750 i 1000 mg.

U poređenju sa drugim farmaceutskim procesima,3D štampa je jedinstvena u pogledu složenosti proizvoda,fleksibilnosti i prinosa. Kao sloj-po-sloj proces,3D štampa daje prednost stvaranju kompleksnogproizvoda u odnosu na brzo stvaranje proizvoda.Stvaranjem velikog broja različitih oblika proizvoda,prednost je data individualizaciji u odnosu na ujednačenost proizvodnje. Automatizacija procesa, uz minimalne troškove, daje prednost proizvodnji na zahtev korisnika u odnosu na masovnu proizvodnju. Ove razlike omogućavaju 3D štampi da stvara različite savremene terapijske sisteme za naprednu isporuku lekovite supstance na ciljano mesto delovanja. I šta to u stvari znači? Ukoliko naš pacijent ima predispoziciju ili već aktivan peptični ulkus, a potreba postoji za primenom NSAIL-a možemo za njega “odštampati” tabletu u kojoj postoji i diklofenak i misoprostol, umesto zamorne primene više tableta u različito vreme.

Ta tableta izgleda ovako:

U samoj sredini se nalazi diklofenak i Eudragit L-100, taj sloj je eneterosolubilan pa će se supstanca osloboditi tek u crevima. Međutim, centralni matriks obložen je misoprostolom i Eudragit E-100 koji se brzo oslobađa u želucu i tako NSAIL ne oštećuje želudačnu sluzokožu.

Metode 3D štampanja su postale predmet interesovanja u farmaciji tek poslednjih godina i to interesovanje raste.Jedna od osnovnih metoda je kap-naprašak depozicija. Izrada čvrstih farmaceutskih oblika pomoću ove metode se zasniva na oblikovanju praška u odgovarajućim kalupima i vezivnog sredstva, kako bi se formirao čvrst farmaceutski oblik, na slojevit način. Pored ove metode postoje još i kap-na-kap depozicija kojom se mogu proizvesti mikrometarske formulacije sa različitom geometrijom i relativno visokim sadržajem lekovite supstance; tehnika koja koristi pritisak obezbeđen mikrošpricem da bi se formirao željeni 3D oblik, zatim depozicija fuzijom i sistemi zasnovani na laseru.

Tri osnovne prednosti 3D štampe nad konvencionalnomproizvodnjom su izrada kompleksnih proizvoda,individualizacija i proizvodnja na zahtev. Mogućnostštampanja farmaceutskih oblika nudi potencijal da selekovi kreiraju po meri na osnovu specifičnih potrebapacijenata, a ne da jedan lek odgovara svima. Toznači da bi medicinske ustanove mogle da prilagodedozu za pojedinačne pacijente jednostavnim unošenjempodataka u softver pre štampanja.

3D štampa omogućava dizajniranje različitih farmaceutskih oblika, što nije moguće postići konvencionalnim tehnikama proizvodnje. Ne smemo da zaboravimo to da je razvoj 3D štampe u farmaceutskoj industriji tek u ranoj fazi. U bliskoj budućnosti, očekuje se da kompanije mogu pokazati veliko interesovanje za 3D štampu, kako bi izrađivali individualizovane lekove, izbegli interakcije između lekovitih supstanci, dizajnirali oblike sa modifikovanim oslobađanjem, povećali rastvorljivost nisko rastvorljivih lekova. Zaista, 3D štampa nudi jedinstvene alternative za izradu kompleksnih struktura i oblika, jer je to u industriji i dalje izazov. Istraživači su sigurni će doći do prekretnice u modernoj farmaciji i da će 3D štampom biti dobijeni revolucionarni prilagođeni farmaceutski oblici. Ali nije samo farmaceutska industrija na dobitku kada su u pitanju koristi 3D štampanja. Nakon deset godina istraživanja, američki naučnici su, pomoću posebnog bioštampača, odštampali mišićno i koštano tkivo, hrskavicu i ljudsko uvo. Veruju da će za nekoliko godina razviti tehnologiju za štampanje “živih” organa, stabilnih za transplataciju.