La primera impresora 3D de medicamentos

Universidad Nacional de Córdoba - Facultad de Ciencias Químicas

08 de Enero de 2018 | 7 ′ 51 ′′


La primera impresora 3D de medicamentos


Es la primera en Argentina y funciona en la Facultad de Ciencias Químicas de la UNC. Fue fabricada por una pyme nacional, a partir del requerimiento de científicos de esa unidad académica. Permite producir pastillas o cápsulas, combinando distintos materiales a partir de diseños creados en la computadora. La variedad de formas geométricas que puede producir posibilita controlar el momento y lugar exacto en el cual el fármaco se libera en el organismo. Promete ser de gran utilidad en el ámbito de la medicina personalizada, fabricando remedios “a la medida” de cada paciente.

La impresión 3D permite producir objetos impensables: hoy se imprimen desde viviendas, hasta chips electrónicos y réplicas exactas de órganos humanos.

En Estados Unidos, la Food and Drug Administration (FDA) aprobó, hace 18 meses, la producción del primer medicamento obtenido a través de esta técnica, para el tratamiento de la epilepsia.

El uso y desarrollo de esa tecnología llegó al Departamento de Ciencias Farmacéuticas de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Nacional de Córdoba. Allí está instalada una impresora que permite producir fármacos en tres dimensiones, es decir, de forma y aspecto real (objeto físico y tangible), que previamente son diseñados digitalmente en una computadora.

El aparato es altamente innovador desde el punto de vista tecnológico, ya que se pueden diseñar formas y combinar materiales libremente, imprimir en tiempo real, y comprobar el efecto de la droga en el medio.

“La geometría de un medicamento y el modo en que son combinados (estratificados) sus materiales son dos factores que influyen directamente en la liberación del principio activo”, explica Santiago Palma, doctor en Ciencias Químicas e integrante del grupo de científicos que lleva a delante el proyecto. De esta manera, por ejemplo, es posible controlar el lugar preciso y el momento exacto en el que deseamos que el fármaco comience a liberarse en el organismo.

Para imprimir, se utilizan dos materiales biocompatibles (lípidos o grasas y polímeros hidrosolubles), de uso extendido en la industria farmacéutica. En el material “se mezcla” el principio activo (fármaco), responsable del efecto terapéutico, que luego queda “retenido” dentro del medicamento impreso (ver infografía).

Tradicionalmente, los medicamentos se obtienen mediante la fusión de los materiales y su posterior solidificación. Se trata de una técnica muy utilizada para la producción de diversas formas farmacéuticas (como, por ejemplo, supositorios), pero que presenta la desventaja de requerir de un molde, lo que limita la producción a una sola forma predeterminada. En cambio, la impresión 3D, al no usar molde, permite obtener cualquier forma deseada. “Experimentamos con algunos activos y realizamos diversas pruebas de liberación con excelentes resultados”, señala Palma, y precisa que, actualmente, el proyecto se encuentra en etapa de realización de ensayos.

La impresora 3D fue diseñada y fabricada por una pyme nacional (Life Soluciones Integrales), a solicitud de un grupo de investigadores de la UNC, especializados en el campo de la innovación farmacéutica. Funciona con dos programas informáticos específicos, que también fueron creados por la empresa.

Hasta el momento, los científicos consiguieron imprimir medicamentos en volumen con materiales compatibles y procesos comúnmente utilizados en la industria farmacéutica, lo cual –aseguran– representa un “verdadero salto tecnológico”. El desafío ahora es incrementar la velocidad de producción.

Medicamentos personalizados

Además del aporte en términos de innovación tecnológica, la impresora podría tener gran impacto en el ámbito sanitario para pacientes que necesitan un ajuste de dosis personalizada según sus necesidades.

“La industria farmacéutica busca la producción masiva y necesita homogeneizar. Le conviene que todos consumamos 500 miligramos de medicamento cada ocho horas, es decir, una dosis y frecuencia fijas. Pero la realidad es que no todos necesitamos la misma dosis, y muchas veces estamos infra o sobremedicados”, asegura Palma.

Actualmente, la producción personalizada de medicamentos se resuelve de manera casi “artesanal” en las farmacias u hospitales, donde, bajo prescripción médica, se ajusta la dosis de los fármacos convencionales a la requerida para el paciente, adaptándola en cápsulas comunes (por ejemplo, en el caso de las enfermedades poco frecuentes y en pediatría). En ese sentido, la impresión 3D podría resultar una herramienta útil para producir, en tiempo real, medicamentos a la medida de cada paciente.

El actual proyecto en el que trabajan los investigadores aporta a un área clave de desarrollo científico-tecnológico nacional. En efecto, la impresión 3D forma parte de las llamadas tecnologías emergentes y es considerada como tema estratégico en el marco del Plan Argentina Innovadora 2020, dependiente del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, que establece los lineamientos para los próximos años en el país en materia de ciencia, tecnología e innovación.

lmpresora 3D: ventajas

Permite combinar formas y la estratificación de los materiales, controlando así el momento y el lugar de liberación del fármaco.

Las dosis de los medicamentos se pueden adecuar a las necesidades de cada paciente.

Utiliza una técnica de uso extendido en la industria farmacéutica (fusión y solidificación), pero con la ventaja de no requerir de un molde que limite la producción a una única forma.

Emplea dos materiales no tóxicos. Lípido o grasa (Gelucire), que se degrada lentamente, y polímero o material plástico (Poloxamer), de administración segura en humanos y de rápida liberación en medios acuosos (hidrofílico).

Marco institucional

Instituciones participantes | Departamento de Ciencias Farmacéuticas, dependiente de la Facultad de Ciencias Químicas de la UNC, y Unidad de Tecnología Farmacéutica (Unitefa), dependiente de la Facultad de Ciencias Químicas de la UNC y el Conicet.
Integrantes del equipo | Santiago Palma, Juan Pablo Real, Alejandro Paredes, Nahuel Camacho, Marina Ardusso y Daniel Alemandi (doctores en Ciencias Químicas). Departamento de Ciencias Farmacéuticas de la Facultad de Ciencias Químicas de la UNC.

Medicamentos sofisticados: lo nuevo en diseño farmacológico

¿Cómo hacer para que un fármaco haga exactamente lo que queremos? ¿Puede ser “programado” para que se disuelva en determinado órgano del cuerpo y no en otro, o para que se libere recién cinco horas después de haberlo tomado? La tecnología con la que cuenta la UNC permite hacer cosas como esas, a partir del diseño de medicamentos innovadores.

La impresora 3D que funciona en la Facultad de Ciencias Químicas de la UNC es capaz de producir “medicamentos sofisticados o innovadores”, que permiten modificar la liberación del principio activo, tanto espacial como temporalmente. Por ejemplo, retardando el momento en que la droga comienza a actuar en el organismo. “Se podría administrar un medicamento, y hacer que éste quede latente en el cuerpo para que sea liberado recién cinco horas después de que lo tomaste”, explica Santiago Palma, del grupo de investigadores de la UNC especializados en innovación farmacológica. Su uso resulta útil, especialmente para el tratamiento de dolencias crónicas y también del asma, ya que las crisis asmáticas o picos frecuentemente suceden en horas de la madrugada.

Esta tecnología también hace posible modificar el lugar de liberación del fármaco, es decir, determinar en qué órgano es necesario que se disuelva. Por ejemplo, reteniendo el fármaco en el estómago, sin que pase directamente al intestino. Ello se logra a través de la flotación: se diseña el medicamento que contenga una cámara de aire en su interior (cavidad vacía), mientras que el principio activo queda contenido en su cara o parte externa.

Andrés Fernández
comunicacion@rectorado.unc.edu.ar
Candela Ahumada
Prosecretaría de Comunicación Institucional


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