3D-geprinte medicatie op maat : nog een weg af te leggen…

3D-printen in de apotheek is een thema dat hier al twee keer aan bod kwam. APB is er dan ook al enkele jaren mee bezig in samenwerking met UGent. Magali Van Steenkiste, Apotheker-expert bij APB (rechts), Gitte Rottiers, Postgraduaat Klinisch Wetenschappelijk Onderzoek bij UAntwerpen (midden) en Kobe Kerkhofs, stageair bij APB (links) geven ons een update hoever het onderzoek momenteel staat en wat de toekomst brengt.

Even het geheugen opfrissen met onderstaand schema dat toont hoe een 3D-tablet wordt geprint op basis van een tekening met een computer-aided design (CAD) software.

Wat voorafging

In 2020 begeleidde APB de studente Jolien Op de beeck die naging of de fused deposition modeling (FDM) techniek geschikt was voor geprinte tabletten (printlets). Bij FDM wordt het te printen materiaal, filament genaamd, verhit en via een extruder laag voor laag op een plaat aangebracht. Jolien stelde vast dat zowel de bewaarcondities als de kwaliteit van het filament een belangrijke invloed hebben op de printlets.

In september 2020 zette studente Gitte Rottiers dit onderzoek verder en kwam tot de conclusie dat het effect van de omgevingsparameters (temperatuur, vochtigheid,…) varieert naargelang het type filament dat gebruikt wordt. Ook bleek dat de uniformiteit van de diameter van het filament zowel de massa als de inhoud van de printlet beïnvloedde.

Gitte : “Daarnaast stelde ik vast dat het laten afkoelen van de printplaat vooraleer de printlet ervan te verwijderen alleen de afmetingen van de printlet veranderde en niet de massa. Bij het wegnemen met een pincet van een ’warme’ printlet, had ik namelijk de indruk dat de vorm lichtjes geplet werd.”

Validatie nodig

De bedoeling is dat de bevindingen van Gitte door Kobe Kerkhofs, de nieuwe stageaire bij APB, gevalideerd worden.  Kobe : “We zouden een stabiliteitsstudie doen waarbij UGent op dag 0 een filament maakt waarvan de karakteristieken worden bepaald. Ikzelf zou de dag nadien een deel van dat filament gebruiken om te printen, terwijl de rest ervan 7 dagen wordt bewaard onder verschillende omstandigheden (oven, desiccator, vacuüm, …) en dan pas wordt geprint. We zouden het filament dan opnieuw laten testen op dezelfde manier als op dag 0, zodat we de invloed van die bewaaromstandigheden kunnen bepalen.”

Voordelen van 3D-printing

Gitte : “Een belangrijk voordeel van 3D-printing is dat je het geneesmiddel kan printen on demand en aanpassen aan de specifieke noden van de patiënt. Dit geldt niet alleen voor de dosering, maar net zo goed voor de kleur, smaak en vorm – wat nuttig kan zijn om het inslikken voor kinderen of oudere personen te vergemakkelijken.” Daarnaast zouden geprinte tabletten zeker een rol kunnen spelen bij afbouwschema’s van benzodiazepines of Zolpidem, omdat de dosis geleidelijk kan verminderd worden. Magali : “Het RIZIV keurde onlangs een budget goed voor de terugbetaling in 2022 van een afbouwplan van benzo’s via magistrale bereidingen. Op termijn zou 3D-printing hiervoor een alternatief kunnen zijn, net als voor valium, dat nu vaak gebruikt wordt bij de afbouw omdat het bestaat in dosissen van 2, 5 en 10mg. Valium heeft wel het grote nadeel dat het iemand de hele dag slaperig maakt door zijn langdurige werking.”

Hindernissen

Een afbouwschema met 3D-geprinte tabletten … zover zijn we nog niet. Magali : “Het aanvoermateriaal moet eerst ongelofelijk goed gekarakteriseerd worden en dat lijkt voorlopig een van de grootste limiterende factoren. De perfecte blend vinden tussen geneesmiddel en polymeer is moeilijk, omdat het materiaal tegelijk printbaar en oplosbaar in de maag moet zijn. Aangezien er momenteel nog te weinig onderzoek gedaan werd naar de kwaliteitsvereisten, vergelijken wij onze resultaten momenteel met de eisen voor tabletten en magistrale bereidingen. Eens we een printbaar materiaal hebben zal de volgende stap een validatie van het hele proces zijn, zodat de apotheker kan printen volgens een protocol. Misschien moeten we ook andere 3D-printtechnieken onder de loep nemen, want als we geen filament hebben dat oplost in de maag staan we nergens.”

Wordt vervolgd.

Meer info over deze thematiek :

Gitte Rottiers, Innovative technologies for compounding in the community pharmacy. Master of Drug Development. Faculty of Pharmaceutical Sciences. Leuven. Academic year 2020-2021

FIP webinar met medewerking van Jan Saevels (APB) 

Ook gebeten door de 3D-printing microbe ?

dan kan je misschien lid worden van de Facebookgroep 3D-printing apothekers en FTA’s.