News Lundi 14 mars 2022 - 21:02

Fabrication additive de médicaments, des druides aux ingénieurs

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Le contenu, la forme, le dosage et la distribution ne sont que quelques-uns des impacts de la fabrication additive sur le secteur pharmaceutique. Analyse d’un secteur qui a énormément évolué en quelques siècles, puis quelques décennies.

La botanique et la chimie pour concevoir l’industrie pharmaceutique

Plus de 2 000 ans se sont écoulés depuis l'un des premiers récits de druides. Cette histoire se déroulant près de Chartres a été écrite par Jules César en 59-51 av. J.-C. Il y est décrit leur rôle dans la société et leurs pratiques religieuses au sein desquelles la guérison, avec des remèdes naturels, jouait un rôle central. Impossible de ne pas penser au personnage de Panoramix, le druide dans la bande dessinée Astérix, créée par Goscinny et Uderzo. Avec une barbe blanche et une petite faucille dorée, le druide est constamment en forêt, autour du village du Cap d'Erquy en Armorique, à la recherche d'herbes curatives spéciales. Depuis ces âges et les siècles suivants, des médicaments et des méthodes curatives ont été conçus en mélangeant des herbes dans un mortier, avec une composition variant selon les exigences spécifiques et personnelles du receveur. Ce n'est qu'au cours des deux derniers siècles que les médicaments généralisés et fabriqués industriellement sont arrivés sur le marché.

Les pionniers de l’industrie pharmaceutique

L'industrie pharmaceutique moderne a commencé avec les apothicaires locaux qui sont passés, vers le milieu des années 1800, de leur rôle traditionnel de distribution de médicaments botaniques tels que la quinine et la morphine à la fabrication. Sous l'impulsion d'une connexion croissante avec l'industrie chimique et les découvertes innovantes, les lieux de distribution sont devenus des laboratoires de recherche.

En 1827, Merck, fondé par Heinrich Emanuel Merck, en Allemagne, a commencé à fabriquer et à vendre des alcaloïdes tandis que l’American Beecham (aujourd’hui GlaxoSmithKline - GSK) a commencé à produire des médicaments brevetés à partir de 1842. Ce dernier est devenu la première usine au monde à fabriquer uniquement des médicaments en 1859, avec les célèbres pilules de Beecham qui prétendaient guérir les « troubles bilieux et nerveux ». Aux États-Unis, Pfizer a été fondé en 1849 par deux immigrants allemands, initialement en tant qu'entreprise de chimie fine, puis s'est développé en fournissant des analgésiques et des antiseptiques. D'autres pionniers ont développé l’industrie pharmaceutique, comme le colonel Eli Lilly, un chimiste pharmaceutique devenu un industriel, qui a créé une entreprise pharmaceutique en 1876, après sa carrière militaire. Il a été l'un des premiers à se concentrer sur la R&D en parallèle de son activité de fabrication. Edward Robinson Squibb, médecin de la marine pendant la guerre américano-mexicaine de 1846-1848, a comme fait d’armes celui d’avoir jeté les médicaments qui lui étaient fournis à la mer en raison de leur faible qualité. Quelques années après, en 1858, il a créé un laboratoire fournissant, comme Pfizer, les armées de l'Union pendant la guerre civile, créant les bases du BMS actuel. En parallèle, Sandoz, CIBA-Geigy et Roche ont mené le développement de l'industrie pharmaceutique nationale au XIXesiècle, en Suisse, en se concentrant sur les colorants et les antiseptiques, en les commercialisant comme produits pharmaceutiques, grâce également à une zone grise des brevets. Fondé en 1863, Bayer est un fabricant de colorants basé à Wuppertal, en Allemagne. Il s'est ensuite lancé, au début du XXe siècle, dans les médicaments, commercialisant de l'acide acétylsalicylique (ASA), également connu sous le nom d'aspirine, l'un des produits pharmaceutiques les plus vendus à ce jour.

À l'époque, les distinctions réglementaires entre les industries « pharmaceutique » et « chimique » n’étaient pas claires. Les principaux produits utilisés étaient l'huile de foie de morue, le dentifrice, l'acide citrique pour les boissons gazeuses, le gel capillaire, en tant que médicaments sur ordonnance, ainsi que des produits liés à l'héroïne et à la cocaïne. Des droits de propriétés intellectuelles ont également fait l'objet de disputes internationales et légales, notamment parce que la législation américaine était plus avancée et que certaines marques et brevets déposés aux États-Unis (en particulier par des sociétés allemandes) ont été saisis après la guerre, ce qui a conduit à un redimensionnement important de l'industrie pharmaceutique allemande, qui était leader avant la guerre.

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En 1827, l’American Beecham (aujourd’hui GlaxoSmithKline - GSK) a commencé à produire des médicaments brevetés à partir de 1842.

L'insuline, la pénicilline et le développement industriel

C'est à cette période, durant l'entre-deux-guerres, que deux découvertes scientifiques clés ont préparé le chemin du développement industriel des décennies suivantes :

  • l’insuline, qui a été isolée par Frederick Banting, puis extraite et purifiée en collaboration avec les scientifiques d'Eli Lilly, ce qui a permis de produire et de distribuer un médicament efficace ;
  • et la pénicilline d'Alexander Fleming.

Dans une période de crise sanitaire comme celle que nous vivons aujourd'hui, où le vaccin anti-Covid devrait être sans brevet et disponible pour toute l'humanité, il est encore plus remarquable de souligner les efforts de Fleming pour que la pénicilline soit librement accessible à « autant de population que possible dans le monde ». Fleming aurait pu devenir extrêmement riche s’il avait décidé de contrôler et d’autoriser la substance, mais il avait compris que le potentiel de la pénicilline à vaincre des maladies telles que la syphilis, la gangrène et la tuberculose signifiait qu’elle devait être libérée dans le monde pour servir le plus grand bien. Après la découverte initiale des propriétés antibiotiques par Alexander Fleming en 1928, et l'expérimentation supplémentaire de Howard Florey et Ernst Chain, une collaboration internationale, soutenue par le gouvernement et comprenant Merck, Pfizer et Squibb, a travaillé à la production en masse de pénicilline pendant la Seconde Guerre mondiale, sauvant la vie de milliers de soldats. L'immense échelle et la sophistication de l'effort de développement de la pénicilline ont marqué une nouvelle ère dans la manière dont l'industrie pharmaceutique a développé des médicaments depuis lors.

Développement des réglementations sur la thalidomide, la FDA et l'UE

Après la Seconde Guerre mondiale, le développement des systèmes de protection sociale et de santé publique ainsi que les investissements publics ont contribué à l’essor du secteur pharmaceutique et à la fabrication de nombreux médicaments. Comme cela arrive souvent, le développement scientifique a été plus rapide que les interventions réglementaires. Ce n'est qu'en 1961 que le scandale de la thalidomide et le développement de la réglementation et de la surveillance de la sécurité des médicaments ont poussé à une augmentation des réglementations et des tests des médicaments avant d’obtenir les licences. Un nouvel amendement aux règles de la Food and Drug Administration(FDA) a été déposé aux États-Unis, exigeant la preuve de l'efficacité et la divulgation précise des effets secondaires des nouveaux médicaments, l’amendement Kefauver-Harris, mis en œuvre en 1962.

De même, la déclaration d'Helsinki de 1964 a mis un accent plus éthique sur la recherche clinique, cimentant clairement la différence entre la production de prescriptions scientifiques de médicaments et d’autres produits chimiques. La première législation européenne sur les médicaments à usage humain a été publiée le 26 janvier 1965, lors de l'adoption de la directive 65/65 du Conseil concernant le rapprochement des législations relatives aux médicaments. Créée en 1995, l’Agence européenne des médicaments (EMA) est une agence de l'Union européenne (UE) chargée de l'évaluation et de la surveillance des médicaments. Avant 2004, elle était connue sous le nom d'Agence européenne pour l’évaluation des médicaments, ou Agence européenne d’évaluation des médicaments (EMEA). L'EMA a remplacé le comité des spécialités pharmaceutiques et le comité des médicaments vétérinaires. Elle est financée par l'Union européenne et l'industrie pharmaceutique, ainsi que par des subventions indirectes des États membres. Elle a pour but principal d'harmoniser, mais pas de remplacer, le travail des organismes nationaux de réglementation des médicaments existants. Elle devait non seulement permettre de réduire le coût annuel de 350 millions d'euros encouru par les sociétés pharmaceutiques en obtenant des approbations distinctes de chaque État membre, mais aussi éliminer les tendances protectionnistes des États souverains qui ne souhaitaient pas approuver de nouveaux médicaments qui pourraient concurrencer ceux déjà produits par les sociétés pharmaceutiques nationales.

En parallèle, des méthodes plus rationnelles de production de masse, le développement de la biologie et de la chimie et une stratégie plus systémique pour cibler de nouvelles découvertes ont conduit à développer de nouveaux médicaments comme :

  • le paracétamol et l'ibuprofène, qui ont été développés en 1956 et 1969 respectivement ;
  • la pilule contraceptive (introduite en 1960, avec un impact sur la société presque aussi massif que celui de la pénicilline, permettant aux femmes de contrôler leur fertilité) ;
  • le Valium (le « diazépam », mis sur le marché par Roche en 1963, suivi de l'introduction de l'inhibiteur de la monoamine oxydase – MAOI –, classe d'antidépresseurs, et de l’halopéridol antipsychotique, qui a ouvert une nouvelle ère de traitement psychiatrique) ;
  • les médicaments anticancéreux à partir de 1970, dans le cadre de la « guerre contre le cancer » du gouvernement américain, et les médicaments oncologiques ;
  • les inhibiteurs de l'ECA, arrivés en 1975, améliorant la santé cardiaque.

À partir de la fin des années 1970, une nouvelle ère a conduit au développement de l'industrie pharmaceutique des « médicaments à succès » (blockbuster drugs), comme par exemple le Tagamet (un médicament contre les ulcères, qui a permis à ses fabricants de gagner plus d'un milliard de dollars par an et à ses créateurs d'obtenir le prix ​​Nobel) et le Prozac (l'inhibiteur de la recapture de la sérotonine lancé en 1987).

De l'information numérique à la médecine moléculaire

Lancé en 1990, le projet du génome humain a amené une nouvelle ère de la médecine et des progrès significatifs dans les types de technologies utilisées pour séquencer l'ADN. Une découverte particulièrement frappante est que si la séquence nucléotidique humaine est presque identique (99,9 %) entre deux individus quelconques, un seul changement nucléotidique dans un seul gène peut être responsable de maladies humaines. Pour cette raison, notre connaissance de la séquence du génome humain a également énormément contribué à notre compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents et à une multitude de maladies humaines. Avec le séquençage du génome humain, nous avons appris que la simple connaissance de l'ordre des paires de base dans notre génome ne suffit pas à guérir les maladies humaines. Les efforts actuels se concentrent donc sur la compréhension des produits protéiques codés par nos gènes. Lorsqu'un gène est muté, la protéine correspondante est le plus souvent défectueuse. Le domaine émergent de la protéomique vise à comprendre comment la fonction et l'expression des protéines sont modifiées dans les états pathologiques humains. En outre, les chercheurs s'intéressent également aux vastes régions de notre génome dépourvues de gènes traditionnels codants pour les protéines. Les années 2010 ont donc vu le développement de nouvelles classes de médicaments innovants. Par exemple, l'industrie pharmaceutique a commencé à produire des immunothérapies, qui n'agissent pas directement sur la maladie mais soutiennent plutôt l'immunité du système pour lutter contre les tissus malins. Plus précisément, le BMS et son médicament contre le mélanome de classe CTLA4 Yervoy (ipilimumab) ont commencé la révolution, suivis par Keytruda (pembrolizumab) de Merck & Co et un groupe d'inhibiteurs de points de contrôle PD-L/PD-L1 rivaux. Ceux-ci ont établi de nouvelles normes dans le traitement du cancer. En 2018, James Allison et Tasuku Honjo ont reçu le prix Nobel pour leurs premiers travaux sur les inhibiteurs de points de contrôle CTLA4 et PD-1. Avec les médicaments CAR-T (chimères des récepteurs d'antigènes à cellules T), les sociétés pharmaceutiques ont poussé l'idée plus loin et ont été en mesure de modifier génétiquement les propres cellules du patient pour lutter contre le cancer, ce qui a conduit au développement des toutes premières thérapies géniques. La technologie antisens a conduit à des médicaments pour des maladies rares qui étaient auparavant considérées comme incurables. Le nouveau développement de l'industrie pharmaceutique a permis l'expérimentation de médicaments efficaces qui pourraient conduire à l'éradication de l'hépatite C dans les prochaines années, ou encore au développement de vaccins potentiels contre la Covid-19 en un temps record.

La fabrication additive s’intègre à deux moments historiques : la personnalisation et la haute technologie appliquée.

La technologie pour une industrie personnalisée

Après ou pendant une production de masse, l’approche thérapeutique personnalisée naît des nouvelles technologies. La fabrication additive et ses applications pharmaceutiques entrent alors en scène. La fabrication additive s’intègre à deux moments historiques pour ce secteur : la personnalisation des produits ou dispositifs médicaux et la haute technologie appliquée.

Avec les industries spatiale, aéronautique et automobile, le médical est l'un des secteurs clés des applications de la fabrication additive. Il y trouve de nombreux avantages apportés par les technologies additives, dont la personnalisation de masse, l'intégration de formes ou de structures complexes, la réduction des déchets et – surtout pour les matériaux précieux – un faible coût de transport, l'amélioration de l'innovation et de la créativité, la fabrication à la demande et la baisse des délais de production. De plus, les limitations actuelles de la technologie, en particulier, pour la production de masse, sont liées à des coûts plus élevés et à un temps de production plus court par rapport à la fabrication traditionnelle. Ceci ne constitue pas une barrière insurmontable, étant donné les exigences d'interventions spécifiques en fonction des caractéristiques de chaque patient et des opportunités de fournir des articles hautement personnalisés.

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fabrication additive dans le secteur medical

La fabrication additive offre la possibilité de préparer des médicaments personnalisés de qualité, à la demande et en temps réel. La technologie permet de fabriquer des médicaments de différentes formes, tailles, compositions et caractéristiques de libération. Elle nécessite également un nombre inférieur d'excipients par rapport aux procédés de fabrication conventionnels et réduit ainsi le gaspillage. La médecine personnalisée en fabrication additive peut entraîner un risque plus faible d'effets indésirables ou de bénéfices sous-thérapeutiques permettant des formes posologiques plus appropriées pour des populations particulières, comme les patients pédiatriques, gériatriques ou dysphagiques. Bien que les produits de masse puissent être modifiés en cassant ou en écrasant les comprimés, par exemple, ou encore en ouvrant des capsules, le dosage peut se révéler inexact. Les méthodes de fabrication traditionnelles ne fournissent pas de dosages personnalisés aux patients, car elles ne sont ni rentables ni pratiques. À l’inverse, la fabrication additive possède une précision élevée, une nature hautement adaptable et peut être utilisée comme un outil de fabrication alternatif. Le coût n’est pas (ou peu) affecté par cette complexité. Un autre avantage est la fabrication à distance de médicaments indiqués dans une prescription virtuelle envoyée par le médecin au patient, par exemple, chaque fois qu'un ajustement de la thérapie d'entretien est nécessaire. L’impression 3D pourrait avantageusement être intégrée à d'autres avancées technologiques, comme les moniteurs de santé intelligents ou le Cloud, qui permettraient aux médecins d'évaluer la santé des patients en temps réel et de collecter en permanence des données.

Techniques additives pour la fabrication de médicaments

L’impression 3D de médicaments par extrusion

En fabrication additive, la première étape nécessite d'exporter une conception numérique CAO (conception assistée par ordinateur) vers un format lisible (généralement un fichier STL) pour être ensuite réduite en une série de couches minces avec l'instruction adaptée pour générer l'objet 3D.  Ensuite, les procédés diffèrent en fonction des besoins. Les techniques d'impression 3D les plus pertinentes dans l'industrie pharmaceutique sont le lit de poudre, le jet de matière et le dépôt de matière.

Le principal avantage de la technique 3D d'impression par extrusion est sa grande flexibilité pour développer une nouvelle formulation de formes galéniques orales solides avec une géométrie et une complexité différentes. Elle offre la possibilité d'imprimer une gamme différente de polymères tout en améliorant la vitesse de dissolution et la biodisponibilité des médicaments solubles. La technique d'impression par extrusion comprend principalement deux techniques : l’extrusion à chaud (Hot melt extrusion - HME) et la modélisation par dépôt fondu (FDM).

L’extrusion à chaud (HME) est une dispersion solide et homogène d'excipients pharmaceutiques (en tant que matériaux polymères et plastifiants). Ce matériau est préparé en faisant fondre un polymère et une substance médicamenteuse introduite dans la composition polymère. Ensuite, l'encre de formulation peut être extrudée pour imprimer en 3D un produit de forme uniforme avec une qualité et une teneur en médicament élevées. L'avantage de l'extrusion à chaud est qu'il s'agit d'une méthode sans solvant qui élimine le besoin d'une étape de sélection rigoureuse des solvants, ce qui en fait une méthode de production respectueuse de l'environnement et plus sûre.

Pour la fabrication par dépôt de matière fondue, la substance médicamenteuse est chargée dans un filament polymère thermoplastique puis extrudée par un système d'engrenage dans un profil continu à travers la tête d'impression chauffée sur une surface où le produit durcit couche par couche à la sortie de l'imprimante. En comparaison avec le procédé HME, les propriétés mécaniques des produits 3D et la charge de médicament sont plus faibles. L'une des limites de cette méthode d'impression est l’obligation d’atteindre une température d'impression de 200 à 260° C et le risque associé de dégradation des matériaux thermosensibles, limitant ainsi son application principalement aux matériaux thermostables.

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Chronologie invention de fabrication additive

L’impression 3D de médicaments à base de poudre

L’impression 3D de médicaments à base de poudre est rapide et compatible avec une large gamme de substances pharmaceutiques. Elle offre des résultats de haute qualité et un grand potentiel pour la formulation à haute dose de substances médicamenteuses, la formulation à libération contrôlée et immédiate, ainsi que pour la fabrication de comprimés multicouches avec des substances actives différentes et précises. Les avantages offerts par ce procédé ont conduit à une large adoption de cette technique dans les applications pharmaceutiques. Cette méthode est particulièrement utile pour l'industrie pharmaceutique en raison de sa similitude avec le processus de fabrication traditionnel : les multicouches sont construites en pulvérisant un liant ou un médicament avec des excipients supplémentaires en petites gouttelettes d'une tête d'impression sur un lit de poudre. Les couches peuvent être liées par adhérence ou soudage dans une solution ou suspension liquide, et le résidu du solvant et de la poudre non liée est éliminé. Cependant, certains médicaments imprimés peuvent nécessiter des étapes de séchage supplémentaires pour éliminer les solvants résiduels et améliorer la résistance physique. Enfin, une faible perte de poudre est produite pendant le processus de fabrication.

L’impression 3D de médicaments par injection

Le principal avantage de la méthode d'impression 3D par injection dans les applications pharmaceutiques est sa grande précision. La technologie ouvre également de nouvelles opportunités pour l'utilisation de nouveaux ingrédients pharmaceutiques actifs et la personnalisation dans la découverte de médicaments. Cette technique est particulièrement adaptée lorsque la formulation des matières premières est liquide. Ce procédé comprend deux techniques : l’impression par injection continue (CIJ) et de goutte à la demande (DOD).

Dans le cas de l’impression par injection continue (CIJ), les gouttes sont formées par un transducteur ou un appareil de chargement de gouttelettes produisant un flux continu de gouttelettes dirigé vers un élément électriquement chargé pour obtenir la charge souhaitée. Les gouttelettes formées atteignent le substrat et créent le produit. Dans le système de goutte à la demande (DOD), l'encre à base pharmaceutique est convertie en une forme de gouttelettes en appliquant une tension à un transducteur à cristal piézoélectrique pour faire vibrer les matériaux, ou en chauffant la formulation à une température supérieure à la température d'ébullition, créant ainsi des gouttelettes.

L'impression par injection a peu de limites. La taille des gouttelettes est de 10 à 50 μm, ce qui peut réduire l'efficacité de l'impression et la manipulation de la charge de médicament. L'obtention de doses plus élevées impliquera sinon de nombreuses impressions sur une zone particulière, ce qui pourrait entraîner un temps de séchage plus long et des instabilités potentielles.

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fabrication additive dans les applications pharmaceutiques

Les risques et le revers de la médaille

Alors que les produits pharmaceutiques imprimés en 3D représentent une excellente opportunité, la technologie a quelques problèmes à surmonter. Les médicaments en fabrication additive pourraient théoriquement être produits à une échelle beaucoup plus petite et en dehors des usines de fabrication traditionnelles, mais ils présentent des risques de contamination potentielle et d'erreurs qui pourraient coûter des vies. De plus, les techniciens qui dirigent les imprimantes auraient besoin d'une formation spécialisée. En outre, étant donné que différents matériaux sont utilisés pour fabriquer des médicaments pour diverses méthodes de bio-impression, des recherches supplémentaires doivent être menées pour garantir que tous ces médicaments sont sans danger pour la consommation humaine.

Néanmoins, le transfert d'une telle technologie vers les pharmacies, les médecins et les hôpitaux dotés d'imprimantes 3D, conduisant à des thérapies personnalisées pour les patients, reste un défi majeur pour les fabricants. Bien que cette technologie soit très prometteuse, elle comporte plusieurs risques imprévisibles. Le contrôle de la qualité du produit pharmaceutique final devrait également être pris en compte à toutes les étapes du processus d'impression et du matériel, les fournisseurs de matières premières, la formation des opérateurs et le contrôle de la qualité devraient passer une évaluation approfondie pour assurer une qualité constante du produit. À l'heure actuelle, les imprimantes 3D commerciales n'ont pas été conçues pour les bonnes pratiques de fabrication (BPF), et des développements supplémentaires sont donc nécessaires pour garantir que ces plates-formes non conventionnelles pourront être réglementées. La FDA encourage le développement de formes posologiques complexes et de procédés de fabrication utilisant une approche fondée sur la science et les risques, ce qui peut ouvrir la voie à l'impression 3D.

À l’heure actuelle, le Spritam d'Aprecia Pharmaceuticals pour l'épilepsie est le premier et le seul médicament imprimé en 3D approuvé par la FDA. En Europe, les produits imprimés en 3D contenant des produits biologiques peuvent être considérés comme des médicaments thérapeutiques avancés (ATMP) sous la forme de produits d'ingénierie tissulaire. Les produits issus de l'ingénierie tissulaire – conformément à l'article 2, paragraphe 1, point b) du règlement (CE) n° 1394/2007 (règlement ATMP) – font référence à un produit qui contient ou consiste en des cellules ou tissus modifiés et qui est présenté comme ayant des propriétés pour, ou étant utilisé ou administré à des êtres humains en vue de régénérer, réparer ou remplacer des tissus humains. Les instruments juridiques pertinents applicables à ces produits comprennent le règlement ATMP, la directive CE sur les tissus et cellules (directive 2004/23/CE), les réglementations potentiellement pharmaceutiques et le nouveau règlement sur les dispositifs médicaux (règlement [UE] 2017/745 [MDR]).

Enfin, l’impression 3D pourrait conduire à une augmentation de la distribution et de l'utilisation de drogues illicites.Comme pour toute technologie, les bio-imprimantes mises entre de mauvaises mains pourraient conduire à une plus grande fabrication de drogues illégales à petite échelle, difficile à suivre pour les autorités. Il est également concevable que les drogues illicites puissent être fabriquées de manière à masquer leur véritable composition ou contenues dans des capsules qui leur permettront d’être transportées à l’intérieur du corps humain, en évitant les contrôles de sécurité. Ces risques nécessitent que les chercheurs et les entreprises en bio-impression sauvegardent les informations de fabrication de certains types de produits pharmaceutiques.

Quelques cas d’applications

Le Spritam d’Aprecia Pharmaceuticals

En août 2015, la FDA a approuvé le Spritam d'Aprecia Pharmaceuticals, un médicament contre l'épilepsie. Celui-ci a été imprimé à l'aide de la technologie exclusive ZipDose de la société pharmaceutique, une combinaison d'impression 3D et de science de la formulation capable de produire des formulations de médicaments à désintégration rapide. Le processus d’Aprecia Pharmaceuticals est fondé sur la méthode originale de projection de liant Zcorp développée au Massachusetts Institute of Technology (MIT), aujourd’hui détenue par 3D Systems. Cette technologie a permis de rendre le médicament plus facile à avaler, évitant ainsi les problèmes de déglutition pour les 40 à 50 % des adultes américains qui ont des difficultés à avaler des comprimés et des gélules. En décembre 2020, Aprecia Pharmaceuticals s'est associée à Battelle, une organisation de recherche à but non lucratif, pour développer son système d’impression 3D pharmaceutique.

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Impression 3D comprimé medicament

Merck et AMCM, une filiale d'EOS

Merck, l'une des principales sociétés pharmaceutiques, travaille avec Additive Manufacturing Customized Machines (AMCM, une filiale d'EOS) au développement d’un système permettant de simplifier le processus de fabrication de médicaments en utilisant une méthode de fusion sur lit de poudre (PBF). Le processus de production simplifié réduira également la quantité d'ingrédients pharmaceutiques actifs (API) consommée pendant le développement de la formulation et contribuera à un procédé de production plus flexible et décentralisé. Pour ce projet, l'entreprise utilise des technologies de fusion sur lit de poudre, en particulier le frittage laser, pour produire des médicaments à petites molécules. En outre, Merck a l'intention de développer une technologie conforme aux BPF qui sera fournie en tant que service (organisation de développement clinique et de fabrication, CDMO) aux clients de l'industrie pharmaceutique.

FabRx et l’impression de Printlets

FabRx est une société spécialisée dans les biotechnologies. Elle a récemment développé M3dimakertm, la première imprimante 3D au monde conçue spécialement pour l’impression 3D de médicaments personnalisés. Cette machine produit des Printlets (comprimés imprimés en 3D) avec une dose précise, adaptant les libérations des médicaments personnalisés uniques avec une apparence et des dosages qui peuvent être adaptés directement au patient et à la demande. Il est également possible de combiner plusieurs médicaments en un seul « polypill » pour les patients, avec des schémas médicamenteux compliqués. L'imprimante 3D peut être utilisée pour la formulation d'une grande variété de médicaments, allant des composés de petites molécules aux grandes molécules et aux produits biologiques. En raison de la nature très flexible des processus d'impression 3D, cette technologie permet la génération de produits Image retirée.
pharmaceutiques qu'il serait impossible de produire à l'aide de processus de fabrication conventionnels. Par exemple, l’University College London (UCL) et FabRx ont pu produire des Printlets orodispersibles qui ont été imprimés avec des motifs en braille et lune à la surface, offrant une stratégie de médecine innovante et pratique pour les patients ayant une déficience visuelle. L'imprimante 3D de FabRx a également été intégrée au service de pharmacie de l'hôpital clinique universitaire de Saint-Jacques-de-Compostelle (Espagne), ce qui a permis la production de Printlets à croquer et au goût agréable, contenant de l'isoleucine dans une variété de dosages, de couleurs et de saveurs, qui ont été évalués pour l'acceptabilité du patient et le contrôle de la thérapie.

 

La HP D300e BioPrinter dans la lutte contre la Covid-19

En juillet 2020, HP a déployé sa machine D300e BioPrinter auprès de chercheurs américains et européens pour aider au développement d'un vaccin et de médicaments pour lutter contre la Covid-19. La D300e est une imprimante 3D de fabrication à jet d'encre qui imprime des produits pharmaceutiques. L'imprimante dépose de minuscules gouttelettes contenant de petites molécules et des biomolécules. Elle est utilisée par le Center for Nuclear Receptors and Cell Signaling de l'Université de Houston pour distribuer des réactifs avec une grande précision et pour aider au développement de médicaments contre la Covid-19. La bio-imprimante est également utilisée par le Conseil national de la recherche espagnol pour étudier la réaction d’une protéine Covid-19 dans les populations à haut risque telles que les travailleurs de la santé et les personnes âgées.

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fabrication additive des produits pharmaceutiques

GSK contre Parkinson

Autre exemple, la société pharmaceutique britannique GlaxoSmithKline (GSK) s'est associée à des scientifiques de l'Université de Nottingham pour mener à bien une étude intitulée « Impression 3D de comprimés à l'aide d'un jet d'encre avec photoinitiation UV ». Dans celle-ci, l'impression jet d'encre et le séchage UV ont été utilisés pour traiter la maladie de Parkinson. Les chercheurs ont utilisé une imprimante de matériaux Dimatix DMP-2850, recommandée compte tenu du faible volume des cartouches de 1,5 ml. L'imprimante a été ajustée pour contrôler les niveaux d'oxygène, et donc la phase de photopolymérisation. La machine produisait des lots de 25 comprimés d'un diamètre de 5 mm et avec un temps d'impression de 1,5 heure, soit 4 minutes par comprimé, auquel il fallait rajouter le temps de durcissement qui était de 7,5 minutes par lot.

TNO et les médicaments pour enfants

Le centre de recherche néerlandais TNO travaille activement avec des sociétés pharmaceutiques et biotechnologiques pour ajouter de la valeur à l'industrie de l'impression pharmaceutique. En collaboration avec l'hôpital pour enfants Erasmus MC Sophia, TNO développe une méthode de fabrication de médicaments à dosages personnalisés pour les enfants. Cette avancée sans précédent permet aux parents de s'assurer que leurs enfants reçoivent le bon dosage pour leur poids, de manière contrôlée.

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TNO impression 3D medicament enfant

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