Farmaci stampati in 3D personalizzano la dose esatta per bambini malati

Farmaci 3D personalizzati per bambini malati

7 settembre 2023 – Convincere i bambini a prendere i loro farmaci potrebbe diventare molto più facile. I ricercatori presso la Texas A&M University stanno sviluppando un nuovo metodo di stampa farmaceutica 3D, con i pazienti pediatrici in mente. Sperano di stampare compresse dosate in modo preciso in forme e sapori graditi ai bambini. Sebbene lo sforzo sia concentrato su due farmaci per l’AIDS pediatrica, il processo potrebbe essere utilizzato per stampare altri medicinali, compresi quelli per gli adulti.

Ricercatori provenienti da Gran Bretagna, Australia e University of Texas at Austin si trovano anche nelle prime fasi di progetti di farmaci stampati in 3D. È una promettente avventura nella ricerca più ampia di “medicina personalizzata”, adattando i trattamenti alle esigenze uniche di ciascun paziente.

La produzione di massa dei farmaci non riesce a soddisfare i pazienti pediatrici, che spesso necessitano di dosaggi diversi e combinazioni di medicinali durante la crescita. Di conseguenza, le compresse per adulti vengono spesso schiacciate e disciolte in liquido – noto come preparazione galenica – e somministrate ai bambini. Ma questo può compromettere la qualità del farmaco e rendere le dosi meno precise.

“Supponiamo che il bambino abbia bisogno di 3,4 milligrammi e sia disponibile solo una compressa da 10 milligrammi. Una volta che si modifica il dosaggio da solido a liquido, come si fa a garantire che contenga la stessa quantità di farmaco?” ha detto il co-principal investigator Mansoor Khan, PhD, professore di scienze farmaceutiche presso la Texas A&M.

La maggior parte delle farmacie non dispone delle attrezzature per testare la qualità dei farmaci preparati galenicamente, ha affermato. E i farmaci liquidi hanno un sapore sgradevole perché il rivestimento della compressa è stato rimosso.

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“Il sapore è un grosso problema”, ha detto Olive Eckstein, MD, professore associato di ematologia-oncologia pediatrica presso il Texas Children’s Hospital e la Baylor College of Medicine, che non è coinvolta nella ricerca. “Gli ospedali a volte ritardano le dimissioni dei pazienti pediatrici perché non riescono a prendere il loro farmaco per via orale e devono ricevere una formulazione per via endovenosa.”

Aggiornamento sulla stampa farmaceutica 3D

La FDA ha approvato un farmaco stampato in 3D nel 2015, ma da allora i progressi si sono fermati, in gran parte perché il metodo si basava su solventi per legare insieme le particelle del farmaco. Nel tempo, i solventi possono compromettere la durata di conservazione, secondo il co-principal investigator Mathew Kuttolamadom, PhD, professore associato di ingegneria presso la Texas A&M.

Il team della Texas A&M sta utilizzando un metodo diverso, senza solventi. Prima, creano una miscela in polvere del farmaco, un polimero biocompatibile (come il lattosio) e uno smalto, un pigmento che colora la compressa e consente di assorbire il calore. Può essere aggiunto anche un aroma. Successivamente, la miscela viene riscaldata nella camera della stampante.

“Il polimero dovrebbe sciogliersi solo quanto basta. Ciò conferisce alla compressa una resistenza strutturale. Ma non dovrebbe sciogliersi troppo, altrimenti il farmaco può iniziare a dissolversi nel polimero”, ha detto Kuttolamadom.

Le compresse vengono completate con precise applicazioni di calore laser. Utilizzando software di progettazione assistita dal computer, i ricercatori possono creare compresse in quasi qualsiasi forma, come “stelle o orsetti”, ha detto.

Dopo numerosi tentativi ed errori, i ricercatori hanno stampato compresse che non si rompono o diventano appiccicose.

Ora stanno testando come diverse velocità di scansione laser influenzano la struttura della compressa, che a sua volta influisce sulla velocità di dissoluzione dei farmaci. Rallentare il laser conferisce più energia, rafforzando la struttura della compressa e rendendo i farmaci più lenti a dissolversi, per un rilascio più prolungato all’interno del corpo.

I ricercatori sperano di sviluppare modelli di apprendimento automatico per testare diverse combinazioni di velocità del laser. Alla fine, potrebbero creare compresse che combinano farmaci con diverse velocità di dissoluzione.

“L’esterno potrebbe essere a rilascio rapido, mentre l’interno potrebbe essere a rilascio prolungato o sostenuto, o addirittura un farmaco completamente diverso”, ha detto Kuttolamadom.

I pazienti anziani che assumono molti farmaci al giorno potrebbero trarre vantaggio dalla tecnologia. “Le compresse personalizzate potrebbero essere stampate presso la tua farmacia locale”, ha detto, “anche prima di lasciare lo studio del medico”.