Leki drukowane

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii

Leki drukowaneleki produkowane za pomocą technologii drukowania.

Jest to nowatorski sposób produkowania leków doustnych, który pozwala na dopasowanie dawki leku do potrzeb i wymagań indywidualnych pacjenta. W tym celu wykorzystywane są odpowiednio dostosowane drukarki oraz odpowiednie kartridże i oprogramowanie. Wyróżnia się dwa rodzaje leków drukowanych:

  • leki drukowane 2D lub dwuwymiarowe, określane jako (ang. 2 Dimensional Printing, 2DP) – są produkowane za pomocą drukarki atramentowej w procesie nazywanym drukowaniem dwuwymiarowym, podczas którego dawka leku zostaje nastrzyknięta na jadalny papier, który zostaje później umieszczony w kapsułce;
  • leki drukowane 3D lub trójwymiarowe (ang. 3 Dimensional Printing, 3DP) – są produkowane za pomocą odpowiednio dopasowanej drukarki przestrzennej w procesie nazywanym drukowaniem przestrzennym, podczas którego dawka leku zostaje zawarta w połączonych ze sobą warstwach proszku, uformowanych na kształt tabletki, na wzór przedmiotów drukowanych przestrzennie[1][2][3].

Pomysł drukowania leków narodził się w Massachusetts Institute of Technology. Obecnie inne uniwersytety i placówki naukowe pracują nad udoskonalaniem technologii produkcji leków drukowanych. Drukowanie na bazie atramentu i drukowanie na bazie proszku były głównie stosowanymi technologiami drukowania wymienionymi w pracach nad rozwojem i produkcją leków drukowanych, które zostały opublikowane do połowy 2012 roku[4].

Leki drukowane 2D[edytuj | edytuj kod]

Leki drukowane 2D są produkowane przez bezpośrednie, precyzyjne naniesienie lub wstrzyknięcie, przez głowicę drukarki, na jadalny papier roztworu bądź zawiesiny substancji czynnej wraz z substancjami pomocniczymi. Po wysuszeniu i dokonaniu ewentualnej kontroli ilościowo-jakościowej papier z wydrukowanymi na nim dawkami leku jest zwijany w rolkę i cięty na kawałki, zawierające pojedynczą dawkę. Taki kawałek papieru wkładany jest do żelatynowej kapsułki, przeznaczonej do stosowania doustnego. Cała procedura zajmuje kilkanaście sekund[5][6].

Leki drukowane 3D[edytuj | edytuj kod]

Produkcja leków drukowanych 3D polega na łączeniu ze sobą wielu warstw proszku za pośrednictwem cieczy (roztworu albo zawiesiny). Tabletka jest wytwarzana przez nakładanie na siebie kolejnych cienkich warstw proszku, przy czym każda nowa warstwa jest nakładana na poprzednią. Jednocześnie w odpowiednich miejscach każdej warstwy nanoszone są kropelki cieczy. Zapewniają one połączenie warstw. W wyniku tego procesu, bez stosowania tradycyjnego prasowania bądź wytłaczania, powstaje porowaty i rozpuszczalny w wodzie produkt, który ulega szybkiemu rozpadowi w jamie ustnej już w niewielkiej ilości płynu w ciągu kilku lub kilkunastu sekund. Właścicielem praw do tej opatentowanej metody farmaceutycznego drukowania przestrzennego leków jest przedsiębiorstwo Aprecia. Technologia przestrzennego drukowania oparta o proszek i płyn została wynaleziona w Massachusetts Institute of Technology pod koniec lat 80. XX wieku i w następnych latach (1993–2003) udoskonalona pod kątem zastosowania w farmacji i inżynierii tkankowej[7][8][9][10].

Zalety i wady leków drukowanych[edytuj | edytuj kod]

Ze względu na łatwość wytworzenia dowolnej formy i zindywidualizowanej dawki leku przez wprowadzenie jedynie niewielkich zmian w oprogramowaniu przed ich wydrukowaniem leki 3D mogą przyczynić się do rozwoju spersonalizowanej farmakoterapii dla dzieci, osób starszych i pacjentów przyjmujących leki działające na ośrodkowy układ nerwowy, leki o wąskim indeksie terapeutycznym albo leki, których metabolizm może być zależny od polimorfizmu genetycznego[4][11][12]. Drukowanie przestrzenne leków może odbywać się dosłownie i w przenośni bliżej pacjenta, na jego indywidualne zamówienie, w bardzo krótkim czasie, z uwzględnieniem specyficznych wymogów związanych z dawką oraz wielkością i kształtem doustnej postaci leku (np. mającego kształt piramidalny lub toroidalny, i różniące się między sobą szybkością uwalniania substancji czynnej), w przeciwieństwie do dotychczasowej praktyki produkcji leków w wytwórni i dostępności wyłącznie kilku różnych dawek stosowanych u wszystkich pacjentów[11][13]. Technologia drukowania przestrzennego leków może być w przyszłości wykorzystywana w liniach produkcyjnych farmaceutyków[14]. Do wad ewentualnej produkcji leków tą metodą zaliczono: konieczność zastąpienia leków opakowanych w butelki i składowanych w aptekach znacznie większymi drukarkami, wysokie koszty ponownych badań i rejestracji leków drukowanych, konieczność decentralizacji produkcji, łatwość podrabiania, a także powrót do dawnego sposobu wykonywania leku przez aptekarza dla pacjenta według przepisu lekarza w „drukarce”[15][16].

Pierwszy lek 3D[edytuj | edytuj kod]

Pierwszym lekiem, który roku uzyskał zezwolenie FDA na tabletkowanie za pomocą drukowania przestrzennego (3 sierpnia 2015), był lewetyracetam (Spritam), lek przeciwpadaczkowy stosowany u dorosłych i dzieci, produkowany przez przedsiębiorstwo Aprecia Pharmaceuticals z Ohio[7][11][17]. Wydrukowane przestrzennie tabletki lewetyracetamu mają być dostępne na amerykańskim rynku farmaceutycznym na początku 2016 roku[11].

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Magdalena Habuz: Pierwszy lek 3D zatwierdzony. Biotechnologia.pl, 2015-08-15. [dostęp 2015-09-22].
  2. Justyna Skowyra: Drukarki trójwymiarowe w farmacji. ManagerApteki.pl, 2014-12-11. [dostęp 2015-09-22].
  3. Drukowane leki. Nauka w Polsce, Polska Agencja Prasowa, 2012-04-20. [dostęp 2015-09-22].
  4. a b I.D. Ursan, L. Chiu, A. Pierce. Three-dimensional drug printing: a structured review. „J Am Pharm Assoc”. 53 (2), s. 136–144, 2013. DOI: 10.1331/JAPhA.2013.12217. PMID: 23571620. 
  5. publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać C. Voura, M.M. Gruber, N. Schroedl, D. Strohmeler i inni. Printable medicines: a microdosing device for producing personalised medicines. „Pharmaceutical Technology Europe”. 23 (1), s. 32–36, 2011. [dostęp 2016-02-12]. 
  6. publikacja w otwartym dostępie – możesz ją przeczytać Natalja Genina, Ruzica Kolakovic, Mirja Palo , Daniela Fors, Helka Juvonen, Petri Ihalainen, Jouko Peltonen, Niklas Sandler. Fabrication of printed drug-delivery systems. „IS&T Reporter”. 28 (4), s. 236–238, 2013. Society for Imaging Science and Technology. [dostęp 2016-02-12]. 
  7. a b 3D Printing – Harnessing the power of an innovative technology. Aprecia Pharmaceuticals Company, 2015. [dostęp 2015-09-22]. (ang.).
  8. Spritam (levetiracetam) for the Treatment of Epilepsy, United States of America. drugdevelopment-technology.com. [dostęp 2016-02-12]. (ang.).
  9. L.K. Prasad, H. Smyth. 3D Printing technologies for drug delivery: a review. „Drug Development and Industrial Pharmacy”. 13, s. 1–13, 2015. DOI: 10.3109/03639045.2015.1120743. PMID: 26625986. 
  10. Jaedeok Yoo, Thomas J. Bradbury, Thomas J. Bebb, James Iskra, Henry L. Surprenant, Thomas G. West: United States Patent 8888480: Three-dimensional printing system and equipment assembly. Aprecia Pharmaceuticals Company. United States Patent and Trademark Office, 2014-11-18.
  11. a b c d Robert Preidt: FDA Approves First Pill Made by 3D Printing. MedlinePlus, U.S. National Library of Medicine, 2015-08-04. [dostęp 2015-09-22]. (ang.).
  12. Michael Molitch-Hou: FDA Approves the First 3D Printed Drug. 3D Printing Industry, 2015-08-03. [dostęp 2015-09-22]. (ang.).
  13. Jonathan Juursema: It’s finally here: 3D-printed pills and technology in pharma. pharmafile.com, 2015. [dostęp 2016-02-13]. (ang.).
  14. Katharine Sanderson. 3D printing: the future of manufacturing medicine?. „The Pharmaceutical Journal”. 294 (7865), 2015. DOI: 10.1211/PJ.2015.20068625. Cytat: As the pharmaceutical industry shifts from mass manufacture towards personalised medicine, 3D printing could become part of the drug production line. 
  15. Robinson Meyer: 3-D Printed Drugs Are Here. The Atlantic, 2015. [dostęp 2016-02-12]. (ang.).
  16. Ann Robinson: Welcome to the complex world of 3D-printed drugs. The Guardian, 2015. [dostęp 2016-02-12]. (ang.).
  17. Spritam – Highlights of prescribing information. Medication Guide approved by the US Food and Drug Administration. U.S. Food and Drug Administration. [dostęp 2016-02-12]. [zarchiwizowane z tego adresu (2016-03-12)]. (ang.).

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]