Entrevista con un experto:Dr. Alvaro Goyanes de FabRx

Uno de los desarrollos más intrigantes en la fabricación aditiva en los últimos años ha sido en el sector farmacéutico:el uso de impresoras 3D para generar medicamentos en forma de tabletas. Tuvimos el honor de sentarnos con uno de los pioneros de esta tecnología, el Dr. Alvaro Goyanes, para discutir su inicio, el progreso que ha logrado y lo que debemos esperar de su investigación en curso en FabRx en los próximos años.

¿Cómo se interesó originalmente en la impresión 3D?

La impresión 3D ahora se usa ampliamente para crear muchos tipos diferentes de objetos con una gran variedad de materiales. Creo que casi todo el mundo conoce esta tecnología hoy en día. Incluso si no utiliza la impresión 3D en el trabajo o en su vida diaria, la impresión 3D crea un número cada vez mayor de objetos todos los días.

En mi caso, la primera impresora 3D que utilicé fue una Impresora de modelado de deposición (FDM) de Makerbot en la Facultad de farmacia de University College London (UCL). La impresora se compró originalmente para fabricar equipos de laboratorio personalizados y consumibles para investigación, reduciendo costos.

¿Qué llevó a la idea de utilizar la impresión 3D para crear medicamentos?

Uno de los socios fundadores de FabRx, el Prof. Simon Gaisford, dirige un grupo de investigación en la Facultad de Farmacia de la UCL que se centra en el uso de la impresión por chorro de tinta para preparar medicamentos. Durante muchos años, el Prof. Gaisford y su grupo han estado preparando diferentes tipos de medicamentos impresos con inyección de tinta, principalmente películas para administración oral y bucal y parches para administración tópica de medicamentos. La impresión por inyección de tinta es una tecnología de impresión bidimensional (el mismo tipo de impresora que todo el mundo tiene en casa o en el trabajo) que requiere un sustrato sobre el que imprimir, p. Ej. gofre o película. La idea de imprimir sin sustrato surgió de forma natural; queríamos fabricar formulaciones completas por nosotros mismos, y la impresión 3D permite la fabricación de tabletas completas impresas en 3D (printlets), incorporando cualquier fármaco sin utilizar un sustrato.

¿Cuáles fueron los desafíos clave cuando comenzó a explorar esta tecnología?

Los principales problemas eran que las impresoras que utilizamos no estaban diseñadas para imprimir medicamentos. Además, los materiales que se utilizan normalmente en la impresión 3D no eran apropiados para el consumo humano, ya que la mayoría de ellos eran tóxicos. Desde el principio, también observamos la degradación de los medicamentos durante el proceso de impresión y lo que hace que el proceso no sea adecuado para aplicaciones farmacéuticas.

Para resolver estos problemas, tuvimos que evaluar el uso de materiales de grado farmacéutico dentro de las impresoras 3D, y también adaptar y modificar las impresoras para trabajar con estos materiales. Se requiere más investigación en nuevos materiales para mejorar la tecnología, pero la impresión actual de medicamentos en 3D no depende de ello. En el campo farmacéutico, llevamos más de un siglo fabricando comprimidos por compresión y los materiales y la tecnología que usamos ahora no son los mismos que los que usamos al principio. Estamos en el inicio de una nueva etapa, por lo que hay margen de mejora.

De las diferentes tecnologías de impresión que está explorando actualmente en FabRx, ¿cómo describiría sus respectivas ventajas / desventajas?

En FabRx, tenemos experiencia especializada en el uso de todas las tecnologías de impresión 3D disponibles en el sector farmacéutico, pero nos centramos especialmente en el modelado por deposición fundida (FDM), la extrusión de materiales, la sinterización selectiva por láser (SLS) y la estereolitografía (SLA). Cada tecnología tiene ventajas y desventajas, pero la selección de la tecnología se realiza de acuerdo con las características de los printlets que queremos fabricar, p. Ej. tabletas de disolución rápida, tabletas de liberación controlada, formulaciones masticables, tabletas bucodispersables. En general, los impresos son formulaciones de fármacos novedosas que logran dosis personalizadas y perfiles de liberación de fármacos controlados que se pueden adaptar a las necesidades individuales de cada fármaco y que no pueden prepararse fácilmente mediante otros métodos de fabricación. La experiencia en el desarrollo de formulaciones y el conocimiento en tecnología 3DP y las características de los fármacos-excipientes son las principales habilidades para la selección de la mejor tecnología de impresión 3D para cada aplicación. En general, la impresión FDM se considera la tecnología más prometedora para la preparación de medicamentos personalizados en el punto de dispensación, p. Ej. hospitales o farmacias, pero obtener un filamento cargado con el fármaco que se utiliza como material de partida en FDM hace que todo el proceso de impresión 3D sea un desafío.

¿Qué avances recientes en materiales y tecnología de impresión 3D son los que más le entusiasman actualmente?

Los sistemas de impresión 3D evolucionan muy rápido y el costo se está reduciendo. Hoy en día, la impresión 3D ofrece la posibilidad de crear un sistema de medicina personalizado mediante el control automatizado de la dosis del fármaco y es adecuado tanto para concentraciones altas como bajas. Además, es posible incorporar múltiples medicamentos dentro de un impreso para hacer combinaciones de dosis fijas. La selección de los excipientes o el diseño de la forma de dosificación significa que el tiempo de liberación y / o la cinética de liberación de cada fármaco se pueden ajustar con precisión.

Recientemente hemos publicado un artículo sobre el uso de la impresión SLS en la industria farmacéutica. . Antes de esta publicación, no se creía posible utilizar un sistema de impresión 3D basado en láser para fabricar impresos sin degradación de los medicamentos. Sin embargo, hemos demostrado que ahora es posible.


¿Cómo cree que evolucionará el uso de la impresión 3D para productos farmacéuticos en un futuro próximo?

A medida que se desarrollan nuevos medicamentos que tienen una potencia creciente y efectos diferenciales dentro de las poblaciones, es necesario considerar nuevos métodos de fabricación y nuevas cadenas de suministro para realizar el paradigma de los medicamentos personalizados. Hoy en día, los medicamentos suelen fabricarse en procesos a gran escala, lo que limita el rango de concentraciones disponibles. La impresión 3D (3DP) tiene potencial como técnica de fabricación en el punto de dispensación, pero la tecnología actual no se puede utilizar para fabricar medicamentos para uso humano. En nuestra opinión, la tecnología 3DP se desarrollará, optimizará y adaptará rápidamente a la fabricación de productos farmacéuticos. La tecnología permitirá la fabricación de tabletas individuales según los estándares de calidad farmacéutica y permitirá verificar la dosis de cada tableta con análisis in situ, el requisito legal clave para la dispensación de un medicamento.

En el En un futuro cercano, para algunos tratamientos específicos, las farmacias tendrán impresoras 3D e imprimirán medicamentos hechos a medida para los pacientes en el lugar, pero puedo imaginar en un futuro lejano un escenario en el que el médico de cabecera enviará la receta por correo electrónico a su impresora 3D. en casa.

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