Waar blijft de pil op maat?

We weten steeds beter welk medicijn past bij onze aandoening, de pijplijn van de farmaceutische industrie zit vol met personalised medicine. Ook ontstaan steeds meer algoritmes voor een dosis op maat. De 3D-printer is bij uitstek geschikt om pillen op maat te printen. Maar waar blijft die geprinte pil?

In Nederland kunnen we nog geen 3D-geprinte pillen kopen bij de apotheek, maar in Amerika verscheen de eerste geprinte pil in maart op de markt. De pil ‘Spritam’ van fabrikant Aprecia bevat het anti-epilepticum levetiracetam. Volgens het bedrijf zijn de geprinte pillen prettiger in te nemen dan de standaard pillen, doordat ze supersnel uit elkaar vallen met een klein beetje water, zoals te zien is in dit Youtube filmpje. Vooral voor wie hele grammen van het anti-epilepticum moet innemen is dat fijn, maar persoonlijk zijn de Spritam pillen niet. Ze komen nog steeds in een standaard hoeveelheid van 250 mg, of een veelvoud daarvan. Een kinderdosering, die vaak lager is dan 250 mg, is dus nog niet op de markt. Jammer, want juist voor kinderen kan het een goede oplossing zijn voor het gedoe met drankjes.

De 3D-printer wordt in de geneeskunde volop uitgeprobeerd. Er lopen mensen rond met kunststof botfragmenten in hun lichaam, op maat gemaakt door de 3D-printer. De Universiteit Utrecht werkt aan bioprinting, waarbij de ‘inkt’ voor de printer bestaat uit levende cellen. Vergeleken met deze ontwikkelingen lijkt een 3D-geprinte pil een stuk eenvoudiger. Maar net als bij de geprinte prothesen zit de moeilijkheid in de printstof. Die moet veilig zijn voor de mens en een degelijk product opleveren. Dat is niet makkelijk, maar er wordt hard aan gewerkt.

Farmaceutische printstof

De University of Central Lancashire werkt aan een universele farmaceutische printstof voor de 3D-printer. Je kunt deze printstof mengen met werkzame medicijnen. De printer kan laagje voor laagje elke dosis op maat maken. In dit Youtube filmpje zie je hoe de astma-pil theofylline wordt geprint. De onderzoekers constateren tevreden dat de 3D-printer in staat is om een nauwkeurige en precieze hoeveelheid grondstof per pil te maken. De onderzoekers verwachten dat de techniek binnen vijf jaar de ziekenhuizen zal bereiken.

Een oor van collageen, dat gevuld kan worden met levende kraakbeencellen (foto: Lindsay France/Cornell University)

Farmacie-onderzoekers van de University College London hebben een printstof ontwikkeld, waarbij het geneesmiddel vast zit aan een polymeer. Met de 3D-printer kun je natuurlijk elke vorm of kleur maken, en ze hebben ook gekeken wat de vorm doet voor de snelheid van medicijnafgifte aan je lichaam. Een pyramide-vormige tablet bleek het medicijn langzamer af te geven dan een kubus, zo ontdekte de Londense onderzoeksgroep. Dat geeft meteen nieuwe mogelijkheden voor kinderen. In plaats van een (vaak vies) drankje kunnen zij hun medicijnen printen in de vorm van een poesje of een superheld. Het spinof bedrijf FabRx gaat hun ontwikkelde printtechniek op de markt brengen.

Net als de University College London werkt de Finse professor Niklas Sandler aan een printstof met gecontroleerde afgifte van het medicijn. Het bijzondere van het werk van Sandler is dat hij een test heeft ontwikkeld voor de kwaliteit van de pil, tijdens het printen. Zie ook zijn boeiende lezing op Youtube. En ook hij brengt de techniek op de markt met het spin-off bedrijf ‘KIDE technologies’. Het bedrijf zal pillen op maat maken met de 3D-printer in opdracht van zorgverleners, met die kwaliteitscheck tijdens het printen. Sandler: ‘Het is in feite een servicenetwerk. Wij leveren medicijnen op maat aan de apotheek, in opdracht van de arts.’

Geen rocket science

De Groningse Hoogleraar Farmaceutische Technologie en Biofarmacie Erik Frijlink reageert nuchter op de 3D-printer als pillenmaker. Frijlink: ‘Het maken van tabletten met een 3D-printer is natuurlijk een leuk dingetje, maar geen rocket science. Je moet met geneesmiddel beladen printmateriaal hebben. De ideale en veilige printstof is nog niet ontdekt. Het is een dure methode om iets te doen wat veel makkelijker en goedkoper kan met bestaande standaard technologie. Zeker wanneer het gaat om standaard doseringen.’

Frijlink doelt op de capsules en dranken die apothekers nu zelf maken, of laten maken in een bereidingsapotheek. Deze bevatten een dosis op maat, of een geneesmiddel dat niet op de markt is. Veel mensen gebruiken bijvoorbeeld capsules waarmee antidepressiva of slaapmiddelen stapje voor stapje worden afgebouwd. Zij krijgen een hele reeks capsules met aflopende doseringen. Frijnlijk: ‘Op dit moment kan een capsule prima op individuele sterkte gemaakt worden. Dat is vrijwel zeker veel goedkoper dan de pil uit de 3D-printer. Ik denk dat de toekomst van 3D-printing ligt in het maken van zaken die technisch alleen kunnen met een 3D-printer. Denk dan aan implantaten. Maar ook daar geldt weer: je moet wel het materiaal om te printen ontwikkelen en dat kost tijd en geld.’

Chemie en software

Niet iedereen ziet dus een doorbraak voor de 3D-geprinte pil. Scheikundeprofessor Lee Cronin juist wel. Hij zet zelfs nog een stap verder in deze TED talk. Cronin werkt aan een 3D-printer die software koppelt aan chemie. Je downloadt de samenstelling van een geneesmiddel via een app. Vervolgens maakt de printer een soort minilaboratorium. De chemicaliën reageren in dit minilab op de gewenste manier met elkaar reageren, en voilà, daar is het gewenste medicijn. Het is de vakgroep van Cronin al gelukt om zo de pijnstiller ibuprofen te printen. Cronin: ‘Het enige wat je nodig hebt is software, hardware en chemische inkten.’

Het zijn niet alleen maar vergezichten die de professor het TED-publiek voorhoudt. In april dit jaar had de onderzoeksgroep in Glasgow van Cronin een publicatie in Nature Protocols voor deze ‘reactionware’. Cronin geeft toe dat de vorderingen ‘met babystapjes’ gaan, maar de mogelijkheden zijn revolutionair. Met een geprint lab kun je overal ter wereld een medicijn maken wanneer je het nodig hebt, zonder te beschikken over een duur lab. Punt op de horizon is volgens de professor dat de pillen niet eens meer uit de apotheek komen. Je print thuis je persoonlijke medicijnen aan de hand van jouw genen en omgeving.

XTC printen

Apotheken zouden enorm veranderen, als de plannen van Cronin realiteit worden, zo schetst de Britse krant The Guardian. In plaats van een magazijn vol met doosjes, zou de apotheek grote pakken printstof in huis hebben, en de 3D-printer zou tabletten op maat printen. De apotheek betaalt een bedrag voor de software die wordt gedownload. Daarin schuilt ook gevaar, volgens critici. Wie controleert of de gedownloade software wel echt de pil oplevert die het belooft? De software kan een fout bevatten, of gehackt worden. De printstof kan door menselijke fout verwisseld worden. Farmaceutische fabrieken hebben veel controles op het productieproces, om een juiste en precieze hoeveelheid te garanderen. Die zijn moeilijk uit te voeren bij een 3D-printer, ook al maakt de Finse Niklas Sandler vorderingen op dit gebied.

De geneesmiddel registratieautoriteit, zoals de FDA in Amerika of in Nederland het College ter Beoordeling van Geneesmiddelen, zal een flinke kluif hebben aan het goedkeuren van zo’n systeem. Het is heel wat anders om een geneesmiddel goed te keuren, dan een printer, een softwarealgoritme of een printstof. Complicerende factor is dat in Nederland de Inspectie voor de Gezondheidszorg toeziet op de medische technologie, waar formeel de software onder zou vallen. Je hebt dan twee toezichthouders voor één product. Verder zijn er zorgen over het printen van drugs, zoals nu ook wapens geprint kunnen worden. Wie zegt dat mensen niet verboden middelen als XTC gaan printen?

Ondanks alle bezwaren en gevaren ziet farmaceutisch bedrijf GlaxoSmithKline wel brood in de 3D-geprinte pil. In Pennsylvania staat een lab dat onderzoekt wat de 3D-printer kan betekenen voor een groot bedrijf als GSK. Maar professor Cronin gelooft juist dat de 3D-printer het einde betekent van de grootschalige industrie. ‘Uiteindelijk zal 3D-printer de grote fabrieken vervangen. Dat is mijn visie’, aldus Cronin.

Meer lezen?
Oren en neuzen uit 3D-printer nog niet in zicht

Weet je smartphone of je depressief bent?