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Pillole di precisione
Le persone che prendono pillole per malattie croniche devono affrontare orari che farebbero sospendere i controllori del traffico aereo: un tipo di farmaco tre volte al giorno ai pasti, ad esempio, un secondo a metà mattina e a metà pomeriggio, e un terzo anche prima di coricarsi. come molti altri a varie ore.
Michael Cima, professore nel dipartimento di scienza e ingegneria dei materiali del MIT, ha trovato un modo per utilizzare la tecnologia di stampa computerizzata per semplificare la vita delle persone che devono seguire questi regimi. Lui ed Emanuel Sachs, un professore nel dipartimento di ingegneria meccanica, hanno creato un processo che imprime strato su strato di materiali per produrre oggetti tridimensionali con intricate strutture interne. Cima ritiene che la tecnologia potrebbe consentire lo sviluppo di singole pillole che forniscono una varietà di dosi specifiche di medicinale a intervalli pianificati. La società farmaceutica Therics, di Princeton, N.J., si è assicurata la licenza esclusiva per commercializzare la stampa di farmaci in 3D e sta sponsorizzando la ricerca di Cima su di essa.
Questa storia faceva parte del nostro numero di marzo 1998
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Le pillole sono composte da farmaci ed eccipienti-leganti e polveri che controllano il rilascio di farmaci nell'apparato digerente. La procedura abituale consiste nel comprimere una semplice miscela di questi ingredienti in compresse. Al contrario, l'approccio scelto da Therics prevede da 30 a 50 strati di eccipienti; all'interno di tale matrice, quantità precise di farmaci verrebbero depositate in posizioni chiave. In questo modo possiamo controllare quale porzione di una compressa si dissolve e dove, dice Cima. Una dose depositata nello strato esterno di una compressa potrebbe essere rilasciata dopo, diciamo, un'ora, mentre una dose sepolta più in profondità potrebbe entrare in gioco più tardi.
Secondo C. William Rowe, uno scienziato in visita presso il MIT di Therics, un'ampia gamma di regimi di assunzione di pillole potrebbe diventare meno gravosa. I malati di cancro potrebbero prendere una pillola sia per la chemioterapia che per la conseguente nausea. La tecnologia potrebbe anche aiutare i pazienti con condizioni come l'ipertensione, per la quale i livelli richiesti di farmaci cambiano nel corso della giornata. La pressione raggiunge il picco quando queste persone si alzano dal letto la mattina, quindi idealmente vorresti somministrare un alto livello di farmaci esattamente in quel momento, e la nostra tecnologia potrebbe farlo, dice Rowe.
Un altro vantaggio potrebbe essere un migliore controllo del dosaggio. Con la produzione farmaceutica tradizionale, un farmaco potrebbe non essere sempre distribuito uniformemente tra gli eccipienti; pillole diverse possono finire con dosi leggermente diverse. Ma nel nuovo processo, l'ugello drop-on-demand utilizzato per depositare i farmaci assicurerebbe dosi accurate in ogni compressa, osserva Cima.
E la stampa 3D di farmaci potrebbe aiutare le aziende a portare più farmaci sul mercato. Il motivo, dice Cima, è che la tecnologia consentirebbe loro di sfruttare meglio la chimica combinatoria, un mezzo per testare rapidamente l'efficacia delle molecole per un particolare uso. La chimica combinatoria ha raddoppiato il numero di possibili agenti terapeutici nelle pipeline di ricerca e sviluppo. Ma trovare molecole appropriate è solo il primo passo nello sviluppo di farmaci. I ricercatori devono combinarli nel modo giusto con i giusti eccipienti, e qui sta un problema.
Le aziende devono eseguire prove su diverse combinazioni sottilmente diverse di farmaci ed eccipienti. L'uso della tecnologia convenzionale, progettata per produrre un grande volume di pillole contemporaneamente, richiede di produrne molte di più del necessario. per ogni prova. Poiché il numero di nuovi farmaci in cantiere è stato raddoppiato, il costo dei metodi convenzionali di produzione delle pillole per le sperimentazioni sui farmaci potrebbe essere proibitivo. Ma il nuovo metodo tridimensionale potrebbe consentire ai ricercatori di produrre piccoli lotti di pillole con formulazioni diverse, riducendo drasticamente gli sprechi.
Sebbene debbano ancora essere superate diverse sfide tecniche, Cima afferma che Therics è pronta ad avviare la prima fase di test per la produzione commerciale, in modo che le pillole realizzate in questo modo possano essere disponibili già tra un anno. Rowe di Therics è più cauto, sottolineando che la Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti deve ancora approvare il processo. Ma la differenza tra ricevere l'approvazione per un processo produttivo, piuttosto che ottenerla per un farmaco vero e proprio, è significativa, osserva Cima. È un po' come andare alla FDA e dire: 'abbiamo una nuova pressa per pillole qui'. L'elenco dei problemi che vogliono esaminare è piuttosto breve.