miércoles, 5 de agosto de 2015

Posibilidades de la impresión 3D de medicamentos en formulación magistral


El objetivo de este post es analizar, evaluar y valorar las posibilidades a largo plazo que ofrece la nueva tecnología farmacéutica puesta a disposición de la farmacia galénica desde hace unos días: se trata de la fabricación de medicamentos a través de la impresión en 3D. La FDA acaba de aprobar por primera vez un medicamento elaborado con esta tecnología denominado Spritam®, que contiene el anticonvulsivante levetiracetam:


Hay que decir que previamente ha aprobado determinados productos sanitarios que hacían uso de esta tecnología de fabricación.

¿Qué significa la aprobación de un "medicamento impreso en 3D" (a partir de ahora Mi3D) por la FDA?. Algo que aún no estaba claro hasta ahora, y es que los productos de esta tecnología son capaces de proporcionar:
  • Una adecuada calidad, entendida como << estabilidad, durabilidad y mantenimiento en el tiempo de las condiciones de eficacia y seguridad requeridas por el medicamento” >>
  • Una vehiculación apropiada para determinados fármacos, que se traduce en una adecuada biodisponibilidad de los mismos.
  • Seguridad, en cuanto a los excipientes empleados en impresión 3D.
Aprecia Pharmaceuticals Co, desarrollador de Spritam, a pesar de haber empleado una nueva tecnología de producción de medicamentos, ha basado el desarrollo y planificación de la producción de este medicamento en un modelo clásico como es la fabricación contra stock: fabricar grandes lotes de un conjunto discreto de dosificaciones del fármaco para satisfacer al 95% de los pacientes (ver regla del 95/5 de mi anterior post sobre formulación magistral). Sin embargo ha abierto una gran puerta y cabe preguntarse hasta dónde nos puede llevar esta nueva tecnología farmacéutica de impresión 3D de medicamentos. Y es aquí donde veo que puede aportar grandes beneficios en cuanto a la personalización de los tratamientos farmacológicos, mediante la prescripción de fórmulas magistrales en forma de Mi3D con dosis personalizadas para cada paciente, para su impresión en la farmacia. ¿Por qué? ¿Cuál es el cambio cualitativo que ofrece esta tecnología para hacer posible este enfoque? Para responder a esto, hagamos un breve benchmarking con las máquinas de comprimir actuales, aprovechando que el comprimido es la forma preferida por el paciente y su parecido con el Mi3D (si bien no siempre será sustituible un comprimido por un Mi3D).
  • En primer lugar, la impresión 3D de medicamentos es una tecnología que, una vez madura, ofrecerá unos costes de preparación/cambio de línea, set-up de la línea en la literatura industrial, para pasar de fabricar un medicamento a otro, mucho menores que las máquinas de comprimir. Me refiero a menores costes indirectos. Esto hará viables los numerosos cambios de la línea que son necesarios fabricar lotes pequeños y totalmente individualizados: por ejemplo imprimir en la farmacia un mes de una fórmula magistral-Mi3D para cada paciente. Este modelo de negocio “just in time”, personalizado y de alto valor añadido, es en el que la farmacia desempeña mejor; en contraste con la fabricación de lotes gigantes de unas pocas dosificaciones discretas estándar, donde son importantes las economías de escala y desempeña mejor la industria.   
   En este caso, el set-up de la línea consistiría en:
o   Introducir los detalles geométricos y estructurales de la fórmula magistral Mi3D en el software de diseño.
o   Introducir los detalles gráficos (color, iniciales del paciente … ) de la fórmula magistral Mi3D en el software de diseño
o  Cargar los “inyectores” de principio activo y de excipientes con las correspondientes materias primas
o   Introducir la dosificación de principio activo en el software, etc. 
  • Por otro lado, la principal ventaja de los comprimidos es la precisión en la dosificación, que es superada por los Mi3D. Esto apoya las posibilidades de utilizar fórmulas magistrales de Mi3D en lugar de comprimidos, en los casos en que sea necesaria la dosis personalizada. 
  • Además, procesos fisicoquímicos como la desagregación y/o disgregación del comprimido, dejan de ser necesarios en el caso de Mi3D, no siendo requeridos los correspondientes excipientes disgregadores. Este hecho hace posible la formulación Mi3D con dosis de fármaco más elevadas que los comprimidos, gracias a la menor necesidad de esos excipientes. Por no hablar de los excipientes para compresión directa. Habrá que ver cómo afecta esto a los costes directos (de los indirectos ya se ha hablado).
  • Otra ventaja de los comprimidos es su fácil administración, gracias a su forma compacta y manejable. En el caso de Spritam®, parece que la nueva tipología de excipientes posibles con Mi3D, ha hecho que éste sea más manejable que las formulaciones habituales de levetiracetam en comprimido. Esto también apoya la posibilidad de utilizar fórmulas magistrales de Mi3D en lugar de comprimidos, en los casos en que sea necesaria la dosis personalizada.
  • El tipo de hardware que soporta esta tecnología, la impresora 3D, está llamado a una reducción de precios importante, entre otras cosas por el hecho de que tiene una versatilidad mucho mayor que la máquina de comprimir; por ejemplo también vale para imprimir una máscara con la cara de Owen Davian, como en Misión Imposible 3.  Está claro que la máquina de comprimir, de reducida versatilidad, no está llamada a esa reducción de costes. Esto apoya la posibilidad futura de disponer de impresoras 3D en los laboratorios de formulación magistral existentes en las farmacias.  


  • Además, esa mayor versatilidad y empleo traerá consigo unas mayores posibilidades de interface con el software y protocolos de comunicaciones existentes hoy en día en la farmacia, que hará posible una integración con los sistemas de receta electrónica, para prescribir Mi3D totalmente a medida indicando dosis, tamaño, vía de administración, color, letras identificativas, etc, como fórmulas magistrales; las fórmulas magistrales del Mi3D entrarían por el sistema de receta electrónica y, tras el diseño del medicamento por el farmacéutico, se imprimiría en la farmacia para el paciente, un medicamento totalmente a medida. 
  • Esta tecnología abre las puertas a un nuevo gran abanico de excipientes no condicionados por la compresión, que permitirán la elaboración de: medicamentos bucodispersables, medicamentos solubles rápidamente en cualquier líquido sin necesidad de efervescencia, etc, de un modo totalmente distinto a como se formulan hoy en día. La impresión de Mi3D de liberación modificada, mediante empleo de polímeros biodegradables que permiten la difusión sostenida del fármaco a través de ellos, también parece un diseño muy compatible con la impresión 3D. Todo esto abrirá las puertas a la preparación de formas farmacéuticas hasta ahora poco comunes en formulación magistral, como es la liberación modificada. 
  • La personalización que permite esta tecnología hace posible la identificación del medicamento con las iniciales del paciente, colores para los momentos de administración, etc, para reducir los errores de medicación.
Si esto es así, en el largo plazo veremos a los médicos prescribiendo fórmulas magistrales-Mi3D con dosis personalizadas para cada paciente, según su peso, condiciones fisiológicas y patológicas, etc, que podrán ser impresas por la farmacia a la que acude el paciente. Todo ello con menores riesgos de errores de medicación. Naturalmente esto no será necesario en todos los casos, sino sólo en aquéllos en los que el paciente requiera una dosis personalizada; coexistiendo así todas las formas farmacéuticas tradicionales con las fórmulas magistrales- Mi3D. 

Naturalmente todo esto son posibilidades a largo plazo. Previamente serán necesarios muchos pasos:
  • Aprobaciones por la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios (AEMPS) de: excipientes y fármacos susceptibles de ser impresos en una fórmula magistral-Mi3D, intervalos de dosificación admisibles, etc.
  • Convergencia tecnológica de impresoras 3D y software hacia unos pocos estándares, cada uno de ellos indicado para diferentes aplicaciones, entre ellas la impresión de Mi3D.
  • Estándares de hardware y software de impresión 3D requeridos para los laboratorios de formulación magistral de las farmacias. 
  • Descripción y estandarización de las diferentes formas farmacéuticas Mi3D que ofrece esta tecnología a la formulación magistral, así como sus indicaciones y las posibilidades que ofrece cada una de ellas, así como sus configuraciones informáticas en el software de diseño de fórmulas magistrales Mi3D
  • La existencia de unos criterios de valoración de las fórmulas magistrales Mi3D, que las haga viables.  
  • etc. 

¿Permitirá esta tecnología traspasar la barrera 95/5 en beneficio de la dosificación personalizada, a través del laboratorio de formulación magistral ?


2 comentarios:

  1. Buenos días Iñigo. Interesante post. Yo también estoy de acuerdo en que la tecnología de impresión 3D va a revolucionar casi todos los sectores. Un pronóstico interesante el tuyo sobre el impacto en la formulación magistral. Ojalá sea así: hay que acercarse al tratamiento personalizado de los pacientes como sea y, la formulación magistral con estas tecnologías podría ser un camino. Sin embargo parece que aún le queda tiempo a este escenario ¿no?.

    Un cordial saludo.

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  2. Buenos días y gracias por tu comentario. Yo también creo que la personalización del medicamento será positiva para el paciente.

    En cuanto al horizonte del pronóstico, efectivamente es amplio; me gusta mirar al futuro lejano. Si tenemos en cuenta que las agencias de medicamentos tardan 12 años en autorizar nuevos medicamentos y que, además, es necesaria una convergencia de la tecnología de impresión 3D hacia esto, que solo se hará patente después de que las agencias de medicamentos comiencen a moverse, se puede comprender que estamos hablando de horizontes superiores a los 20 años. Sin embargo muchas de las cosas que tienen que ocurrir, lo harán en paralelo a los dos procesos anteriores, por ejemplo la "commoditizacion" de esa tecnología y su reducción de precio.

    Lo que es importante ver es que, si este panorama tecnológico se confirma, la formulación magistral, además de abarcar las fórmulas tradicionales que hacemos actualmente con mortero, con capsuleros, agitadores, calentadores, pipetas, matraces, etc .... de un modo analógico, incorporará un nuevo ´"saber hacer" en el que el diseño de la fórmula magistral vía digital, con ayuda de ordenadores, será una realidad. No es que hoy por hoy la informática no esté incorporada en el laboratorio; yo mismo tengo todo el proceso de mi laboratorio informatizado por un software a medida que hemos desarrollado nosotros, pero está enfocado en gestión. Es panorama futuro que he esbozado lo incorporará también en el diseño de estos Mi3D.

    Saludos.

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