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.
Impresora 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
Candela Ahumada
Pro-secretaría de Comunicación Institucional
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