TRATAMIENTO PERSONALIZADO: MEDICAMENTOS FABRICADOS CON IMPRESORA 3D Marta García Piña 50907005-R Grado en Farmacia. Facultad de Farmacia. Universidad Complutense de Madrid. Trabajo de Fin de Grado. Madrid, 20 de Junio de 2017. INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES OBJETIVOS Búsqueda bibliográfica en Pubmed (NCBI) y Google académico con las palabras clave “3D printing technologies”, “3D models”, “three dimensional drugs”, “rapid prototyping”y “personalised medicine”. 1. Comparación de las diferentes técnicas empleadas en la impresión 3D de medicamentos.. 2. Aplicaciones de la impresión 3D de medicamentos en el ámbito sanitario. 1. Jonathan, G. and A. Karim, 3D printing in pharmaceutics: A new tool for designing customized drug delivery systems. Int J Pharm, 2016. 499(1-2): p. 376-94. 2. Kolakovic, R., et al., Printing technologies in fabrication of drug delivery systems. Expert Opin Drug Deliv, 2013. 10(12): p. 1711-23. 3. Sandler, N., et al., Inkjet printing of drug substances and use of porous substrates-towards individualized dosing. J Pharm Sci, 2011.100(8): p. 3386-95. 4. Acosta-Vélez GF, W.B., 3D Pharming: Direct Printing of Personalized Pharmaceutical Tablets. Polymer Sciences, 2016. 5. Wonjin Jo, K.S.C., Heon Ju Lee, Myoung-Woon Moon, 3D and 4D Printing Technologies: An Overview. Material Matters, 2016. 11(2). 6. Uso de iconos obtenidos en www.flaticon.com. PERSONALIZACIÓN DEL TRATAMIETO Mejoraría el cumplimiento del tratamiento prescrito en pacientes polimedicados, y por tanto permitiría mejorar el balance eficacia/toxicidad de los fármacos. Adaptación de la dosis para que la terapia sea efectiva conforme a sus características farmacocinéticas, peso y edad. Una modificación de colores, sabores, incluso de la forma de los fármacos, incrementaría considerablemente la adherencia del niño y el anciano al tratamiento. LIMITACIONES DE LA PRODUCCIÓN EN MASA Fig.1. Necesidad de cambio de la producción de medicamentos en masa. METODOLOGÍA RESULTADOS Y DISCUSIÓN Impide englobar todas las particularidades de la población entera. Técnica Tipo de polímero Ejemplo de polímero Tipo de p.a. Ejemplo de p.a. Ventaja Desventaja Ref. CIJ Estabilizador polimérico Líquido Tween 20 Poco soluble en agua y disolventes orgánicos Ácido fólico Trabaja en continuo Elevado gasto de energía y generación de residuos [1,2 ,3] Fusión de lecho en polvo Polímero aglutinante líquido Maltodextrina PVA Gran variedad. Tipo no especificado Sulfato de salbutamol Precisión Menos generación de residuos Elevado tiempo de impresión. Mal control del perfil de liberación. [4] FDM Material termorresistente como metales fundidos, resina auto-polimerizable Materiales termoplásticos PVA Nylon Estireno butadieno acrilonitrilo Cloruro de Polivinilo Molécula termorresistente Prednisona Teofilina 5-ASA Coste más bajo Buenas resistencias mecánicas del RP Escasos materiales termoplásticos adecuados. Degradación del API por las temperaturas [4] PAM Material semi- líquido viscoso HPMC Poliacrilato Methocel ® E5 Gran variedad. Tipo no especificado Nifedipino Glipizida Fabricación de complejos sistemas de liberación de fármacos Uso de disolventes orgánicos, tóxicos y que originan pérdidas de estabilidad [1] SLA Foto polímero líquido que solidifique rápidamente con la luz UV, como macrómeros de poliacrilato de bajo peso molecular Resina epoxi Resina acrílica PEGDA (resina fotosensible líquida) Propiofenona 2-hidroxi-2- metil (iniciador) Proteínas y péptidos BSA (albúmina de suero bovino) Superficie lisa del RP por el uso de fotopolímeros líquidos Fabricación de micro- estructuras Falta de polímeros fotosensibles aprobados por la FDA [1] [5] Tabla 1.- Comparación de las técnicas de impresión 3D. TIPOS DE IMPRESIÓN 3D PARA LA FABRICACIÓN DE MEDICAMENTOS IMPRESIÓN POR DEPOSICIÓN DE MATERIAL IMPRESIÓN POR INYECCIÓN IMPRESIÓN POR LÁSER Fig.3. Impresión por FDM. Fig.4. Impresión por PAM. Fig.5. Impresión por inyección en continuo. Fig.6. Impresión por SLA. APLICACIONES DE LA IMPRESIÓN 3D DE MEDICAMENTOS Fig.7. Esquema de las aplicaciones de la impresión 3D. Láser Deflectores x-y Resina líquida Plataforma de construcción Plataforma de elevación Barredora Plataforma de construcción Carrete de material Boquilla de extrusión Unidades de control de temperatura Flujo a presión Dispositivo de carga de gotas Deflectores cargados Gotas para imprimir Vacíos terapéuticos. Inadecuado tratamiento de la población pediátrica y geriátrica. BIBLIOGRAFÍA Jeringas Plataforma móvil Bioimpresión Impresión de fármacos Dispositivos personalizados Bioingeniería de tejidos Tratamiento personalizado en el órgano tumoral Primer fármaco aprobado por FDA Formas farmacéuticas complejas Formas farmacéuticas pediátricas 1. Herramienta útil y potencial para un cambio del sector farmacéutico, hacia una medicina personalizada y centrada en las necesidades del paciente. 2. Cubre vacíos terapéuticos e incrementa la adherencia a los tratamientos. 3. Ventajas: aumento de la eficiencia de costes e incremento de la rapidez de fabricación. 4. Implantación futura en la Oficina de Farmacia. 5. La actual compra de medicamentos podría ser sustituida por la adquisición de los filamentos empleados en las impresoras 3D. 6. Gran reto de las entidades regulatorias para asegurar la misma eficacia, seguridad y estabilidad que poseen los medicamentos fabricados convencionalmente, por parte de la Industria Farmacéutica. HIPÓTESIS Fig.2. Planteamiento de la personalización de medicamentos. Principios activos + Polímeros + Otros excipientes + 1 2 3 4 Alta calidad Caracterización Caracterización Filamento cargado del principio activo 1 Filamento cargado del principio activo 2 Prescripción médica PNT oficiales Librería de fármacos impresos por 3D Archivo diseñado por ordenador (.stl) Impresión por FDM Extrusora de material fusible Interacción principio activo-excipiente CONCLUSIÓN Tratamiento personalizado