L’impression 3D a le vent en poupe

Le mois de juin est le moment de clôture des mémoires et l’impression 3D est de toute évidence un thème d’actualité. Début juillet, deux étudiants de l’institut des sciences appliquées Thomas More ont ainsi fait parler d’eux avec leur thèse : la première maison imprimée en 3D sur deux étages. Mais ils ne sont pas les seuls. Jolien Op de beeck, étudiante en développement de médicaments à la KULeuven, a en effet rédigé sa thèse[1] sur l’impression 3D des médicaments sous l’encadrement des pharmaciennes Magali Van Steenkiste et Evelyne Dewulf, toutes deux actives à l’APB.

L’impression 3D est une technique de plus en plus courante pour les objets, mais également pour les aliments et les dispositifs médicaux comme les prothèses, etc. Cette technologie offre même du potentiel en pharmacie, les médicaments sur mesure étant parfaitement adaptés aux soins de santé personnalisés (personalised healthcare) et aux soins centrés sur le patient.

Fused deposition modeling (FDM)

L’impression 3D constitue ainsi un atout pour les préparations magistrales en pharmacie, le dosage pouvant être facilement ajusté, par exemple dans le cadre d’un schéma de cessation dégressive des somnifères ou en cas de nécessité de doses plus faibles pour les enfants ou les personnes âgées. L’étudiante Jolien Op de beeck a cherché à savoir si le fused deposition modeling (FDM) est une technique d’impression appropriée pour la création de comprimés (printlets) reproductibles et imprimés de manière fonctionnelle. La technique FDM consiste à chauffer – dans ces tests, jusqu’à 160° – le filament (matériau à imprimer) et à l’appliquer sur la plateforme couche par couche via une extrudeuse (voir vidéo). Pour les tests, on a opté pour des comprimés de forme elliptique aux angles arrondis, car ils sont plus faciles à avaler que les comprimés cylindriques, souvent utilisés pour les expériences.

Résultats

Les résultats montrent que la reproductibilité des comprimés (dimensions, uniformité de la masse, détermination de la teneur) est influencée par les conditions de conservation et les réglages de l’imprimante. De plus, deux comprimés qui n’ont pas été imprimés le même jour peuvent être différents l’un de l’autre. La qualité du filament s’avère en outre un critère important : il ne doit pas être trop fragile, mais suffisamment souple pour ne pas casser lorsqu’il est inséré dans l’imprimante. La viscosité joue également un rôle : le filament commence par fondre en chauffant et doit ensuite se solidifier assez rapidement. Enfin, le filament doit présenter un diamètre uniforme pour éviter de rester coincé dans l’imprimante et d’interrompre l’impression.

Jan Saevels : « Comme c’est le cas actuellement pour les matières premières, nous devons aussi formuler des exigences de qualité pour le filament qui contient le médicament. » Jolien ajoute : « Nous avons testé non seulement la reproductibilité de l’impression, mais aussi la teneur en médicaments et la dissolution des comprimés. Tous les comprimés de théophylline – les grands comme les petits – contenaient plus ou moins la même quantité de principe actif. Le FDM est donc une technique d’impression 3D prometteuse pour l’officine, mais des recherches complémentaires restent nécessaires ».

Cadre légal

Le cadre légal de ces comprimés imprimés en 3D reste un obstacle difficile à franchir. Magali Van Steenkiste : « Non seulement l’Agence européenne des médicaments (EMA) et la Commission européenne s’intéressent beaucoup à tout ce qui touche à la médecine personnalisée, mais la Pharmacopée américaine (USP) est en train de définir des exigences de qualité pour le filament et les comprimés. Tout comme dans cette étude, ils cherchent aussi à savoir si l’impression relève d’une préparation magistrale ou d’un médicament enregistré. » À suivre.

[1] Jolien Op de beeck, Innovative compounding strategies for personalised healthcare in community pharmacies. Faculty of Pharmaceutical Sciences. Master of Drug Development. Juin 2020.