211service.com
Precisiepillen
Mensen die pillen slikken voor chronische ziekten hebben te maken met schema's die een luchtverkeersleider een pauze zouden geven: driemaal daags één soort medicatie bij de maaltijd, een tweede halverwege de ochtend en halverwege de middag, en een derde ook voor het slapengaan zoals verschillende anderen op verschillende uren.
Michael Cima, een professor aan de afdeling materiaalkunde en engineering van het MIT, heeft een manier gevonden om geautomatiseerde printtechnologie te gebruiken om het leven van mensen die deze regimes moeten volgen, te vereenvoudigen. Hij en Emanuel Sachs, een professor in de afdeling werktuigbouwkunde, hebben een proces gecreëerd dat laag op laag materiaal indrukt om driedimensionale objecten met ingewikkelde interne structuren te verkrijgen. Cima gelooft dat de technologie het mogelijk zou kunnen maken om enkelvoudige pillen te ontwikkelen die met geplande tussenpozen een verscheidenheid aan specifieke doses medicijnen afgeven. Het farmaceutische bedrijf Therics, uit Princeton, N.J., heeft de exclusieve licentie verkregen om 3D-medicijnprinten te commercialiseren en sponsort Cima's onderzoek ernaar.
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van maart 1998
- Zie de rest van het nummer
- Abonneren
Pillen zijn samengesteld uit medicijnen en hulpstoffen, bindmiddelen en poeders die de afgifte van medicatie in het spijsverteringsstelsel regelen. De gebruikelijke procedure is om een eenvoudig mengsel van deze ingrediënten samen te persen tot tabletvorm. Daarentegen vereist de door Therics gekozen benadering 30 tot 50 lagen hulpstoffen; binnen een dergelijke matrix zouden precieze hoeveelheden medicatie op belangrijke locaties worden gedeponeerd. Op die manier kunnen we bepalen welk deel van een tablet waar oplost, zegt Cima. Eén dosis die in de buitenste laag van een tablet is afgezet, kan na bijvoorbeeld een uur worden vrijgegeven, terwijl een dieper begraven dosis later in het spel kan komen.
Volgens C. William Rowe, een gastwetenschapper aan het MIT van Therics, zou een breed scala aan pil-knallende regimes minder belastend kunnen worden. Kankerpatiënten konden één pil nemen voor zowel chemotherapie als de daaruit voortvloeiende misselijkheid. De technologie kan ook patiënten helpen met aandoeningen zoals hoge bloeddruk, waarvoor de benodigde medicatieniveaus gedurende de dag veranderen. De druk piekt wanneer deze mensen 's ochtends uit bed komen, dus idealiter zou je precies op dat moment een hoog niveau van medicatie willen toedienen, en onze technologie zou dit kunnen doen, zegt Rowe.
Een ander voordeel zou een verbeterde doseringscontrole kunnen zijn. Bij de traditionele productie van geneesmiddelen is het mogelijk dat een geneesmiddel niet altijd gelijkmatig over de hulpstoffen wordt verdeeld; verschillende pillen kunnen eindigen met enigszins verschillende doses. Maar in het nieuwe proces zou het drop-on-demand-mondstuk dat wordt gebruikt om medicatie te deponeren, zorgen voor nauwkeurige doses in elke tablet, merkt Cima op.
En 3D-medicijnen printen kan bedrijven helpen meer medicijnen op de markt te brengen. De reden, zegt Cima, is dat de technologie hen in staat zou stellen beter te profiteren van combinatorische chemie, een middel om snel de werkzaamheid van moleculen voor een bepaald gebruik te testen. Combinatorische chemie heeft het aantal mogelijke therapeutische middelen in R&D-pijplijnen verdubbeld. Maar het vinden van geschikte moleculen is slechts de eerste stap in de ontwikkeling van geneesmiddelen. Onderzoekers moeten ze op de juiste manier combineren met de juiste hulpstoffen - en daarin schuilt een probleem.
Bedrijven moeten proeven doen met verschillende subtiel verschillende combinaties van geneesmiddelen en hulpstoffen. Het gebruik van conventionele technologie, die is ontworpen om een grote hoeveelheid pillen in één keer te produceren, vereist veel meer dan nodig is. voor elke proef. Aangezien het aantal nieuwe medicijnen in de pijplijn is verdubbeld, kunnen de kosten van conventionele methoden voor het maken van pillen voor medicijnonderzoek onbetaalbaar zijn. Maar de nieuwe, driedimensionale methode zou onderzoekers in staat kunnen stellen kleine batches pillen met verschillende formuleringen te produceren, waardoor afval sterk wordt verminderd.
Hoewel er nog verschillende technische uitdagingen moeten worden overwonnen, zegt Cima dat Therics klaar is om de eerste fase van tests voor commerciële productie te starten, zodat pillen die op deze manier zijn gemaakt, mogelijk over een jaar beschikbaar zijn. Rowe van Therics is voorzichtiger en benadrukt dat de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) het proces nog moet goedkeuren. Maar het verschil tussen het verkrijgen van goedkeuring voor een productieproces, in tegenstelling tot het krijgen van een echt medicijn, is aanzienlijk, merkt Cima op. Het is alsof je naar de FDA gaat en zegt: 'we hebben hier een nieuwe pillenpers'. De lijst met problemen die ze willen bekijken, is vrij kort.