3D-printing in apotheek: futuristisch of realiteit?

Naast de toepassing voor dagelijkse objecten (lees hier de blog) en medische hulpmiddelen (lees hier de blog) kan 3D-printen ook gebruikt worden voor hulpmiddelen die geneesmiddelen vrijgeven (drug eluting), zoals bijvoorbeeld een anticonceptiepil die onder de huid wordt ingeplant.

Wat ons hier echter interesseert, is te weten komen of het printen van geneesmiddelen een alternatieve manier van produceren kan zijn, meer bepaald van capsules en tabletten in vaste orale vorm. We leggen ons oor te luister bij Jan Saevels, Scientific Director bij APB en Evelyne Dewulf, Apotheker en Platform Manager op de dienst Dienst Geneesmiddelen Onderzoek (DGO) bij APB.

Niet comprimeerbaar

Jan Saevels : “In de VS heeft de overheid 1 ge-3D-print geneesmiddel goedgekeurd, omdat dit middel tegen epilepsie, Spritam nl. een erg hoge drugload heeft en weinig hulpstoffen bevat, waardoor het niet kan gecomprimeerd worden. Een commerciële productie van tabletten op grote schaal gebeurt normaal door het in snel tempo comprimeren van de poedermassa.“

Voorbij de gélulier

Filament als grondstof

Saevels vervolgt : “Een 3D-printer is interessant voor gepersonaliseerde (magistrale) bereidingen in de apotheek als alternatief voor de klassieke manier. Daarbij worden de grondstoffen afgewogen en gemengd in een vijzel en nadien worden tientallen capsules in een keer gevuld met behulp van een gélulier. Bij sommige bereidingen waar de dosages echter heel laag zijn, is dit wegen en mengen niet makkelijk en kan een 3D-printer ons inziens veel kostenefficiënter werken. Dit is ook het geval als een apotheker maar 2 capsules met eenzelfde dosage moet maken, bijvoorbeeld 2 x 10mg, 2 x 9 mg, 2x 8 mg enz. Als iemand in de apotheek daar een halve dag tijd in moet steken, wordt het wel een ongelofelijk dure bereiding.”

Eén van de 3D-printtechnieken, de zogenaamde Fused Deposition Modeling (FDM), gebruikt filament – een soort witte draad – als grondstof. APB startte recent een samenwerking met de Universiteit van Gent die zich zal toeleggen op de productie van filamenten. Belangrijk is dat het materiaal waaruit dit filament gemaakt is het geneesmiddel bevat in een bio-afbreekbare, d.w.z. een eetbare en inslikbare matrix.

Hoe werkt het ? 

Als basis voor het 3D-printen moet je een 3D-tekening maken op pc (zie afbeelding). Het filament dat van boven in de printer aangebracht wordt, wordt kortstondig vloeibaar na opwarming tot 160 graden. Laagje per laagje wordt het tablet geprint doordat de printpen van links naar rechts en van achter naar voor beweegt, terwijl het platform waarop de tablet ligt langzaam naar beneden beweegt. Zie link: https://youtu.be/KJq1eyYu8uA

Goedkopere magistrale afbouwschema’s slaappillen?

Jan Saevels : “Momenteel is het chronisch gebruik van slaapmiddelen (benzodiazepines) een groot probleem in België. Komt daarbij dat de afbouwschema’s die artsen voorschrijven waarbij de dosis gradueel verminderd wordt, vrij complex zijn en veel werk vergen van de apotheker. Bovendien wordt zo’n magistrale bereiding niet terugbetaald en is een gewoon doosje slaappillen veel goedkoper. Daarom willen we nu bestuderen hoe 3D-printing zou kunnen helpen om magistraal schema’s te bereiden met een graduele dosisreductie gespreid over een lange periode. UGent is volop het filament aan het testen en nadien zullen wij checken of de dosering goed zit, of er geen afbraak is door de te hoge temperatuur, of het geneesmiddel wordt vrijgegeven enz. Op termijn kunnen ook smelttabletten tot de mogelijkheden behoren. Hiervoor moeten we wel polymeren vinden die veel water opslorpen om filament te maken.“

Talrijke tests nog nodig

Evelyne Dewulf voegt toe : “Er zijn nog heel wat hindernissen, zeker op vlak van de kwaliteit zijn we er nog niet. Immers de huidige grondstoffen beantwoorden aan een reeks criteria, terwijl zoiets nog niet bestaat voor het filament. Zowel het filament als de ge-3D-printe tabletten moeten absoluut voldoende kwalitatief zijn om aan de mens toegediend te worden. De stabiliteit en kwaliteit zullen we dus nog uitvoerig moeten testen. Ook voor de administratieve aspecten is er nog een weg af te leggen, bijvoorbeeld hoe zit het met de terugbetaling van dergelijke ge-3D-printe geneesmiddelen?”

Voordelen 3D-printen op een rij

• Gepersonaliseerde medicatie – exacte dosis – dagelijks aanpasbaar
• Mogelijkheid om complexe doseringsschema’s te maken
• Maken van geneesmiddelen die hun werkend bestanddeel traag vrijgeven (retard/longacting) of snel (smelttabletten)
• Praktisch voor gepolymediceerde patiënten : ze hoeven slechts 1 pil te slikken i.p.v. 6 afzonderlijke

Nadelen

Er zijn niet echt nadelen aan verbonden, de investering van 1200€ voor een klein model of 2500€ voor een groter model ligt allicht binnen de mogelijkheden van een apotheker. Natuurlijk zullen de grondstoffen onder vorm van filamenten voor hen beschikbaar moeten zijn, momenteel is echter nog niet duidelijk wie dit zal doen en tegen welke prijs.

Toekomstmuziek

Op de Pharmanology beurs in oktober vorig jaar toonden heel wat apothekers in elk geval wel interesse in 3D-printen en zagen ze het potentieel ervan in. Een evolutie die zeker opgevolgd moet worden,  vooral door hen die zich willen specialiseren in magistrale bereidingen. Zelf je pillen thuis printen, zoals in sommige video’s wordt gepromoot, lijkt ons dan weer helemaal geen goed idee.

Meer weten over dit onderwerp :

Technologies Shaping the future of pharma. The Medical Futurist – eBook 2018
3D printing in pharmaceutics : A new tool for designing customized drug delivery systems, in International Journal of Pharmaceutics,499 (2016), p. 376-394