Entretien avec un expert :Dr Alvaro Goyanes de FabRx

L'un des développements les plus fascinants de la fabrication additive ces dernières années s'est produit dans le secteur pharmaceutique :l'utilisation d'imprimantes 3D pour générer des médicaments sous forme de comprimés. Nous avons été honorés de nous asseoir avec l'un des pionniers de cette technologie, le Dr Alvaro Goyanes, pour discuter de sa création, des progrès qu'elle a réalisés et de ce que nous devrions attendre de ses recherches en cours chez FabRx dans les années à venir.

Comment vous êtes-vous intéressé à l'impression 3D ?

L'impression 3D est aujourd'hui largement utilisée pour créer de nombreux types d'objets différents avec une grande variété de matériaux. Je pense que presque tout le monde est au courant de cette technologie de nos jours. Même si vous n'utilisez pas l'impression 3D au travail ou dans votre vie quotidienne, un nombre croissant d'objets sont créés par impression 3D chaque jour.

Dans mon cas, la première imprimante 3D que j'ai utilisée était une imprimante fusionnée. Imprimante de modélisation par dépôt (FDM) de Makerbot à l'University College London (UCL) School of Pharmacy. L'imprimante a été achetée à l'origine pour fabriquer des équipements de laboratoire et des consommables personnalisés pour la recherche, réduisant ainsi les coûts.

Qu'est-ce qui a conduit à l'idée d'utiliser l'impression 3D pour créer des médicaments ?

L'un des partenaires fondateurs de FabRx, le professeur Simon Gaisford, dirige un groupe de recherche à l'UCL School of Pharmacy qui se concentre sur l'utilisation de l'impression à jet d'encre pour préparer des médicaments. Depuis de nombreuses années, le professeur Gaisford et son groupe préparent différents types de médicaments imprimés par jet d'encre, principalement des films pour administration orale et buccale et des patchs pour administration topique de médicaments. L'impression à jet d'encre est une technologie d'impression bidimensionnelle (le même type d'imprimante que tout le monde a à la maison ou au travail) qui nécessite un substrat sur lequel imprimer, par ex. gaufre ou film. L'idée d'imprimer sans substrat est venue naturellement; nous voulions fabriquer nous-mêmes des formulations entières, et l'impression 3D permet de fabriquer des comprimés entiers imprimés en 3D (printlets), incorporant n'importe quel médicament sans utiliser de substrat.

Quels ont été les principaux défis lorsque vous avez commencé à explorer cette technologie ?

Les principaux problèmes étaient que les imprimantes que nous utilisions n'étaient pas conçues pour imprimer des médicaments. De plus, les matériaux normalement utilisés dans l'impression 3D n'étaient pas adaptés à la consommation humaine, car la plupart d'entre eux étaient toxiques. Dès le départ, nous avons également observé une dégradation des médicaments lors du processus d'impression et ce qui rend le processus inadapté aux applications pharmaceutiques.

Pour résoudre ces problèmes, nous avons dû évaluer l'utilisation de matériaux de qualité pharmaceutique dans les imprimantes 3D, et également adapter et modifier les imprimantes pour qu'elles fonctionnent avec ces matériaux. Des recherches supplémentaires sont nécessaires sur de nouveaux matériaux pour améliorer la technologie, mais l'impression actuelle de médicaments 3D n'en dépend pas. Dans le domaine pharmaceutique, nous fabriquons des comprimés par compression depuis plus d'un siècle et les matériaux et la technologie que nous utilisons aujourd'hui ne sont pas les mêmes qu'à l'origine. Nous sommes au début d'une nouvelle étape, il y a donc place à amélioration.

Parmi les différentes technologies d'impression que vous explorez actuellement chez FabRx, comment décririez-vous leurs avantages/inconvénients respectifs ?

Chez FabRx, nous avons une expérience spécialisée dans l'utilisation de toutes les technologies d'impression 3D disponibles en pharmacie, mais nous nous concentrons particulièrement sur la modélisation par dépôt de fusion (FDM), l'extrusion de matériaux, le frittage laser sélectif (SLS) et la stéréolithographie (SLA). Chaque technologie présente des avantages et des inconvénients, mais la sélection de la technologie se fait en fonction des caractéristiques des printlets que nous voulons fabriquer, par ex. comprimés à dissolution rapide, comprimés à libération contrôlée, formulations à croquer, comprimés orodispersibles. En général, les printlets sont de nouvelles formulations de médicaments qui permettent d'obtenir des profils de dose personnalisés et de libération contrôlée de médicaments qui peuvent être adaptés aux besoins individuels de chaque médicament et qui ne peuvent pas être facilement préparés par d'autres méthodes de fabrication. L'expertise dans le développement de formulations et le savoir-faire dans la technologie 3DP et les caractéristiques médicament-excipient sont les principales compétences pour la sélection de la meilleure technologie d'impression 3D pour chaque application. En général, l'impression FDM est considérée comme la technologie la plus prometteuse pour la préparation de médicaments personnalisés au point de distribution, par ex. les hôpitaux ou les pharmacies, mais l'obtention d'un filament chargé du médicament utilisé comme matériau de départ dans le FDM rend l'ensemble du processus d'impression 3D difficile.

Quelles avancées récentes dans les matériaux et la technologie d'impression 3D vous intéressent le plus actuellement ?

Les systèmes d'impression 3D évoluent très rapidement et le coût diminue. De nos jours, l'impression 3D offre la possibilité de créer un système de médecine personnalisé grâce à un contrôle automatisé de la dose de médicament et convient à la fois aux concentrations de médicaments faibles et élevées. De plus, il est possible d'incorporer plusieurs médicaments dans une même impression pour créer des combinaisons à dose fixe. La sélection des excipients ou de la forme galénique permet d'ajuster finement le temps de libération et/ou la cinétique de libération de chaque médicament.

Nous avons récemment publié un article sur l'utilisation de l'impression SLS en pharmacie . Avant cette publication, on ne pensait pas possible d'utiliser un système d'impression 3D à base de laser pour fabriquer des printlets sans dégradation des médicaments. Cependant, nous avons prouvé que c'est désormais possible.


Comment voyez-vous l'utilisation de l'impression 3D pour les produits pharmaceutiques évoluer dans un avenir proche ?

Au fur et à mesure que de nouveaux médicaments sont développés qui ont une puissance croissante et des effets différentiels au sein des populations, il est nécessaire d'envisager de nouvelles méthodes de fabrication et de nouvelles chaînes d'approvisionnement pour réaliser le paradigme des médicaments personnalisés. De nos jours, les médicaments sont généralement fabriqués dans le cadre de procédés à grande échelle, ce qui limite la gamme de dosages disponibles. L'impression 3D (3DP) a un potentiel en tant que technique de fabrication au point de distribution, mais la technologie actuelle ne peut pas être utilisée pour fabriquer des médicaments à usage humain. À notre avis, la technologie 3DP sera rapidement développée, optimisée et adaptée à la fabrication pharmaceutique. La technologie permettra la fabrication de comprimés individuels selon les normes de qualité pharmaceutique et permettra de vérifier la dose dans chaque comprimé avec une analyse in situ - l'exigence légale clé pour qu'un médicament soit délivré.

Dans le dans un avenir proche, pour certains traitements spécifiques, les pharmacies auront des imprimantes 3D et imprimeront sur place des médicaments sur mesure pour les patients, mais je peux imaginer dans un avenir lointain un scénario dans lequel le médecin généraliste enverra la prescription par e-mail à votre imprimante 3D à la maison.

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