Santiago de Compostela
A implantación clínica da impresión 3D para a preparación de medicamentos personalizados nunha contorna clínica é o eixo sobre o que se asenta o estudo desenvolvido pola investigadora da USC Lucía Rodríguez Pombo. En concreto, o traballo aborda a tecnoloxía de extrusión de semisólidos que permite a preparación de formas farmacéuticas mastigables de forma sinxela e rápida, así como o desenvolvemento dunha nova técnica de impresión 3D de fotopolimerización en cubeta, a impresión volumétrica. Ambas as tecnoloxías exploráronse como métodos de fabricación para producir medicamentos personalizados, constituíndo unha alternativa á preparación farmacéutica convencional. O traballo titulado Clinical implementation of 3D printing for the preparation of personalized medicines constitúe a tese de doutoramento de Rodríguez Pombo, baixo a dirección dos profesores da USC Carmen Álvarez e Álvaro Goyanes.
“A produción actual de medicamentos baséase na fabricación de grandes lotes que conteñen o fármaco nunha dose fixa ou que ofrecen moi poucas opcións de variar as doses e, polo tanto, de preparar medicamentos adaptados ás necesidades de cada persoa”, explica Rodríguez Pombo. Este proceso de adaptación aos requirimentos de cada quen é o que se adoita denominar como personalización xa que “é de vital importancia comprender as particularidades de cada paciente para garantir a eficacia do tratamento e o cumprimento da pauta terapéutica”, indica. Este novo enfoque conforma un auténtico cambio de paradigma na práctica clínica, evolucionando cara a medicina de precisión. “A medicina personalizada pode definirse como un modelo que emprega datos obtidos da caracterización do fenotipo e xenotipo dos pacientes para deseñar a estratexia terapéutica máis axeitada que permita o éxito no tratamento da enfermidade”, apunta a investigadora.
Limitacións
Actualmente, nos hospitais emprégase a formulación maxistral para preparar medicamentos individualizados en canto á dose e forma de administración. Esta práctica consiste en producir manualmente eses medicamentos con atributos axustados a cada paciente nos servizos de farmacia dos hospitais. Nalgúns casos, os comprimidos comercializados tritúranse ou prodúcese unha nova forma farmacéutica; por exemplo, unha suspensión en lugar dunha forma de administración sólida para evitar problemas na deglutición. Aínda que toda a poboación pode beneficiarse desta práctica, é máis común en pacientes pediátricos debido á ausencia no mercado de medicamentos apropiados para a nenez. Con todo, a formulación maxistral presenta limitacións xa que “implica a preparación manual dos medicamentos que require tempo e recursos, é propensa a erros na dosificación e parte dun enfoque pouco flexible para facer fronte aos cambios continuos de dose”, explica a investigadora pertencente ao Instituto de Materiais. Ademais, continúa Rodríguez Pombo, nalgúns casos a persoa paciente “pode non aceptar a forma farmacéutica final, por exemplo, unha cápsula se ten problemas de deglutición ou se o sabor é desagradable”.
Aforro de tempo e recursos
Para facer fronte a estas eivas, xorde a impresión 3D, unha tecnoloxía innovadora que se basea na produción capa a capa de obxectos en tres dimensións a partir de modelos dixitais. As principais vantaxes deste sistema radica na súa versatilidade e capacidade de personalizar doses, tamaños, formas e perfiles de liberación de pequenos lotes de medicamentos nun curto período de tempo, automatizando todo o proceso e aforrando tempo e recursos. En concreto, Rodríguez Pombo profundou na tecnoloxía de impresión 3D de extrusión de semisólidos para preparar tratamentos personalizados en pacientes pediátricos. Este estudo clínico é o primeiro en empregar unha combinación de aminoácidos na mesma formulación para pediatría obtida por impresión 3D.
En concreto, estudouse tanto a eficacia destes medicamentos mastigables como a aceptabilidade en comparación cos medicamentos convencionais (fórmulas maxistrais) en pacientes de entre 6 e 14 anos. O estudo evidenciou que os medicamentos impresos en 3D controlaban os niveis de aminoácidos dentro dos niveis obxectivo, sendo igual de eficaces que medicamentos convencionais. Ademais, por primeira vez, a impresión 3D permitiu combinar dous tratamentos nunha mesma formulación, reducindo o número de administracións e facilitándoa.
No marco desta tese de doutoramento, abordouse, por primeira vez, o desenvolvemento dunha nova técnica de impresión 3D de fotopolimerización en cubeta no campo farmacéutico que é a impresión volumétrica que emprega o sistema espellos ou o sistema rotatorio. De feito, por primeira vez, utilizouse unha impresora volumétrica para fabricar formas farmacéuticas impresas en 3D en cuestión de segundos. Con todo, a impresión volumétrica de sistema espellos non permite de forma sinxela a preparación de máis dun obxecto no mesmo proceso de impresión, xa que os feixes de luz converxen, circunstancia que o dificulta. Para superar esas limitacións, preparouse de forma simultánea e no mesmo proceso de impresión dúas formas farmacéuticas con diferente morfoloxía empregando o sistema rotatorio. O estudo demostrou que a impresión volumétrica alberga o potencial de converterse nun dos métodos de fabricación alternativos máis prometedores tanto na industria farmacéutica como nunha contorna hospitalaria.
