نقش پرینت سه بعدی در تحقق شخصی‌سازی داروها

 نقش پرینت سه بعدی در تحقق شخصی‌سازی داروها

استفاده از پرینت سه بعدی برای شخصی‌سازی داروها پتانسیل بالایی داشته و توجه بسیاری از پژوهشگران را به خود جلب کرده است.

کد مطلب: ۶۶۰۱۷
همگام با توسعه‌ی بیشتر تکنولوژی پرینت سه بعدی زیستی و آشکار شدن ارزش واقعی آن در شخصی‌سازی داروها، این تکنولوژی بیش از پیش موجب تحول صنعت تولید دارو می‌شود.
مطابق با گزارشی که اخیرا توسط IDTechx منتشر شده است، ارزش رشد صنعت پرینت سه بعدی تا سال ۲۰۲۹، با توجه به نقش آن در داروسازی و پزشکی، حدود ۸.۱ بیلیون دلار پیش‌بینی می‌شود.
از سال ۱۹۸۰ تا کنون، تکنولوژی چاپ سه بعدی توسعه یافته و به مارکت‌های مختلفی وارد شده‌ است. یکی از این مارکت‌ها صنعت داروسازی می‌باشد که در آنجا به شخصی‌سازی داروها، ساخت روش‌های تحقیق کلینیکی و پری‌کلینیکی و سرعت بخشیدن به فرآیندهای کشف و توسعه داروها کمک می‌کند.
با تیم تحلیلی دارو و سلامت شتابدهنده دارویی هنام تا پایان این مقاله همراه باشید!

پرینت سه بعدی و تولیدات بیمار-محور

شخصی‌سازی داروها، که یک حوزه‌ی درمان روبه رشد محسوب می‌شود، با روش‌های دارورسانی خاص و دوزینگ صورت می‌گیرد. به دلیل اختصاصی بودن این فرآیند، روش‌های تولید اغلب پیچیده می‌باشند. اگرچه تاکنون تکنولوژی پرینت سه بعدی دارو امکان تولید فرم‌های خوراکی جامد از داروهای شخصی‌سازی شده را به خوبی فراهم کرده است.
بر اساس آمارهای منتشر شده از NBCI، نسخه‌های نامناسب منجر به سالیانه ۹۰۰۰ مورد فوتی در ایالات متحده می‌شوند. در زمینه کودکان، احتمال خفگی هم کابوس دیگری است که والدین را نگران می‌کند. اگر پزشکان قادر به تجویز داروهای شخصی‌سازی شده و متناسب با نیازهای بیمارانشان باشند؛ با کاهش این آمار بالای مرگ‌ومیر مواجه خواهیم شد.

از این تکنولوژی می‌توان برای تولید داروهای مخصوص برای هر بیمار، با دوزهای شخصی‌سازی شده و ترکیب دارویی موردنیاز هر فرد، استفاده کرد. در نتیجه می‌توانیم این تکنولوژی را در تولید داروهای شخصی‌سازی شده‌ای که در بیماری‌های نادر مزمن استفاده می‌شوند به‌ کار ببریم و از زمان و هزینه‌ی تحمیلی بالای داروهای دست‌ساز مورد استفاده در این بیماری‌ها بکاهیم.
در بهینه‌سازی تبلت‌ها با تکنولوژی پرینت سه بعدی ما می‌توانیم لایه‌هایی از مواد موثره با بایندرها و ترکیبات مختلفی از پودرها داشته باشیم. ما همچنین می‌توانیم پروفایل‌های رهش متفاوتی در یک تبلت درست کنیم.

در زمینه‌ی پرینت سه بعدی زیستی بیمار-محور و شخصی‌سازی شده، تحقیقاتی در رابطه با استفاده از PRP و فاکتورهای رشد فرد در داربست‌های رزینی و هیدورژل‌ها با هدف ترمیم بافت منتشر شده است. این مطالعات نتایج مثبتی از خود نشان داده‌اند.

داروهای شخصی‌سازی شده با پرینت سه بعدی
تولید داروهای شخصی‌سازی شده با تکنولوزی پرینت سه بعدی

پرینت سه بعدی و روش‌های دارورسانی شخصی‌سازی شده

استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی برای شخصی‌سازی داروها یک درمان نوپا برپایه‌ی ژنوم بیمار محسوب می‌شود. حتی می‌توان براساس تعداد داروهای مصرفی بیمار، چندین دوز از داروها را در یک شکل دارویی خلاصه کرد.
تکنولوژی چاپ سه بعدی از دستگاه‌های کنترل دیجیتال برای فرموله کردن مواد موثره و مواد جانبی استفاده می‌کند. سپس در یک پترن لایه‌لایه، سیستم دارورسانی مناسبی منطبق با نیازهای بیمار ایجاد می‌کند.
پرینتر برای انجام این کار از تکنیک‌های مختلفی مثل پرینت تزریقی(inject printing) و مدلسازی ته‌نشینی گداخته(FDM) استفاده می‌کند که به دو زیرشاخه سیستم تزریقی(inject system) و drop on demand تقسیم می‌شود.

در همین رابطه در هنام بخوانید: پرینت سه بعدی چیست؟! آشنایی با تاریخچه این ابزار مهم

دانشمندان برای فرمولاسیون این اشکال دارویی از پلیمرهایی استفاده می‌کنند که علاوه‌بر کارایی بالینی، سازگاری هم داشته باشند. پلیمرهایی مثل: پلی وینیل الکل (PVA)، پلی لاکتیک اسید (PLA)، پلی کاپرولاکتون (PCL) و… .با استفاده از این تکنولوژی به راحتی می‌توانیم اشکال دارویی مختلفی مثل تبلت‌های سریع‌الاثر، آهسته رهش، ضربانی و یا اشکال ترانس درمال و… تولید کنیم.

کمپانی FabRx

پرینتلت‌های جویدنی تولید شده توسط تکنولوژی پرینت سه بعدی
پرینتلت‌های جویدنی کمپانی FabRx در رنگ‌ها، طعم‌ها و دوزهای مختلف

کمپانی FabRx یک کمپانی تحقیقاتی بایوتک با تمرکز بر توسعه تکنولوژی پرینت سه بعدی زیستی برای ساخت ابزار پزشکی و اشکال مختلف دارویی می‌باشد. FabRx در سال ۲۰۱۴ به عنوان یک کمپانی اسپین اوت از کالج دانشگاهی لندن UCL پایه گذاری شد. این کمپانی به عنوان بازوی اجرایی دانشکده داروسازی کالج دانشگاهی لندن، دسترسی کامل به جدیدترین تجهیزات تکنولوژی پرینت سه بعدی و تکنولوژی آماری دارد.
این کمپانی همچنین ارائه دهنده فرمولاسیون‌ها و تکنولوژی‌های پرینت به سازمان‌های مختلف می‌باشد. FabRx در سال ۲۰۲۰ پرینتر سه بعدی خود، M3DIMAKER™، را برای شخصی‌سازی داروها روانه مارکت کرد.

تجربیات و تخصص

تیم FabRx تجربه‌ی تخصصی در استفاده از تمام انواع تکنولوژی‌های پرینت سه بعدی که در داروسازی استفاده می‌شود دارد اما تمرکز اصلی آن‌ها روی استفاده از تکنیک‌های مدلسازی ته‌نشینی گداختهFDM، اسریولیتوگرافی و پرینت پودری برای فرموله کردن داروهای پرینتر می‌باشد. آن‌ها داروهای پرینت سه بعدی خود را پرینتلت می‌نامند.

تکنولوژی FabRx قادر است پرینتلت‌هایی در انواع شکل، سایز، رنگ، بافت و طعم برای جذاب‌تر کردن داروها و همچنین فرمولاسیون‌های نوین با دوز شخصی‌سازی شده و پروفایل رهش کنترل شده‌ای که درحال حاضر توسط هیچ روش تولید دیگری قادر به ساخت آن‌ها نیستیم را تولید کند.
آن‌ها ادعا می‌کنند که تکنولوژی پرینتلت‌ها یک پلتفرم اختصاصی برای تولید هر نوع ترکیب دارویی با کنترل بالایی بر تغییر دوز دارو، که کلیدی‌ترین نکته در شخصی‌سازی کردن داروها می‌باشد، فراهم می‌کند. آن‌ها قادراند با تغییر مواد جانبی پروفایل‌‌های رهش‌ مختلفی، از سریع‌الاثر تا آهسته رهش و تاخیری و حتی درجه صفر را ایجاد کنند.

اولین مطالعات بالینی داروهای پرینت شده برای کودکان دارای سندرم متابولیک نادر MSUD

مطالعات بالینی پرینتلت‌های پرینت سه بعدی
استفاده از پرینتلت‌ها به عنوان مکمل‌های رژیم اختلال متابولیکی نادر ادرار شربت افرا

این کمپانی با موفقیت اولین مطالعات بالینی روی انسان را برای پرینتلت‌های خود کامل کرد.
این مطالعه با همکاری محققان دااشگاه‌های UCL، USC و بیمارستان سنتیاگو دکمپوستا انجام شد و اولین مطالعات بالینی برای استفاده از سیستم اتومات چاپ سه بعدی برای آماده‌سازی داروهای شخصی‌سازی شده در محیط بیمارستان محسوب می‌شود.

این مطالعه بررسی آماده‌سازی دوزهای شخصی‌سازی شده ایزولوسین برای کودکان MSUD می‌باشد.
MSUD, اختلال ادرار شربت افرا، یک اختلال متابولیکی ارثی است که با رژیم سخت‌گیرانه‌ای از ایزولوسین و والین، متناسب با غلظت خونی هر فرد، دنبال می‌شود. از آنجایی که در حال حاضر تکنیک داروسازی مناسبی برای تهییه دوزهای شخصی‌سازی شده وجود ندارد، مکمل‌های این بیماران به صورت دست‌ساز در بیمارستان تهیه می‌شود.
MSUD یک بیماری مزمن و درمان نشونده است و آماده‌سازی مکمل‌های دست‌ساز آن زمان‌بر است و سیستم سلامت را متحمل هزینه‌های بالایی می‌کند. در نتیجه پرینت سه بعدی به عنوان تکنیک انتخابی ساخت این مکمل‌ها توصیه می‌شود.
این مطالعات نتایج مثبتی در غلظت‌های خونی ایزولوسین بیماران نشان دادند.

چشم‌اندازهای آینده‌ی تکنولوژی پرینت سه بعدی

M3DIMAKER™
پرینتر M3DIMAKER™ درحال پرینت مستقیم تبلت‌ها داخل بسته‌بندی بلیستر

محققان بر این باورند که در آینده داروسازهای داروخانه داروهای شخصی‌سازی شده را پرینت و تولید خواهند کرد.
امروزه داروها در مقیاس‌های بالا تولید می‌شوند و این محدودیتی بر داشتن دوزهای متنوع از یک دارو اعمال می‌کند. تکنولوژی پرینت سه بعدی با سرعت بالایی توسعه می‌یابد و با صنعت تولید دارو وفق پیدا می‌کند. تولید داروهای شخصی‌سازی شده ممکن می‌شود و دوز این تبلت‌ها در محیط in situ آنالیز خواهند شد؛ درنتیجه مانعی برای پخش این داروها وجود نخواهد داشت.
در یک همایش TED TALK پروفسور لی کرانین، شیمیست در دانشگاه گلسکو، ایده‌ی تولیدات فردی را یک گام فراتر برد و از پروتوتایپ پرینترهایی خبر داد که قادر به پرینت کردن ترکیبات شیمیایی هستند. بر اساس این تئوری سنتز داروها و ترکیبات شیمیایی با داشتن یک فایل دیجیتالی از ساختار و مواد اولیه مناسب امکان پذیر خواهد بود.

کلام پایانی

اگرچه ما هنوز در ابتدای مسیر توسعه پرینت سه بعدی داروها و ورود رسمی داروهای شخصی‌سازی شده هستیم اما رشد پرسرعت این شاخه انکار ناپذیر است. به گفته کمپانی‌های چاپ سه بعدی دارو اگر این بخش با سرعت دو سال گذشته به رشد ادامه دهد ما شاهد تعییر در مصرف دارویی خود در دهه آینده هستیم.
داروهای پرینت سه بعدی بی‌شک چشم‌انداز روشنی از آینده نشان می‌دهند و روال کنونی درمان را دگرگون خواهند کرد. طی ۱۰ سال آینده هیچ بیماری حاضر به مصرف دارویی مشابه با میلیون‌ها شخص دیگر نیست. هیچ پزشکی هم یک داروهای مشابه را برای دو فرد متفاوت تجویز نخواهد کرد.

نکته قابل توجه بعدی علاوه‌بر سرعت توسعه، قرار گرفتن این نوآوری‌ها در مسیر رگولاتوری صحیح پزشکی می‌باشد. همانند ورود بسیاری از نوآوری‌های دیگر، سوءاستفاده از چاپ سه بعدی به سلامت بیماران بسیاری آسیب خواهد زد و حتی باعث ورود مواد نامناسب به ترکیبات دارویی خواهد شد
نظر شما درباره‌ی پرینت سه بعدی داروها چیست؟ نظرات خود را در بخش کامنت‌ها با ما درمیان بگذارید!

شتابدهنده دارویی هنام فارمد، آماده پذیرش طرح‌ها و ایده‌های استارتاپی شما در حوزه پرینت سه بعدی زیستی است. کافیست وارد وبسایت شده و ایده خود را ثبت کنید. از صفر راه اندازی استارتاپ تا صد رسیدن به درآمد و صادرات همراه شما هستیم.
شرکت شتابدهنده دارویی هنام فارمد

منابع

  1. ۳dnatives
  2. outsourcingpharma
  3. ۳D Printing in Personalized Drug Delivery
  4. Medication Errors
  5. drug development
  6. FabRx

تبلیغات دیجی کول

مرضیه نظری

من مرضیه هستم، دانشجوی داروسازی ورودی ۹۵ دانشگاه آزاد تهران.به عقیده من ما در برهه ای هستیم که قراره شاهد آغاز تغییرات زیاد و نقش پررنگ استارت آپ ها و شتاب دهنده ها در حوزه های دارویی تو کشورمون باشیم. من سال هاست در زمینه زبان انگلیسی فعالیت می کنم و امیدوارم بتونم با کمک این توانایی اخبار خارجی استارت آپ های برجسته و تغییرات دنیای امروز رو به خوبی به شما منتقل کنم. پس با ما باشید تا ببینیم تو دنیا چی میگذره!

Write a Review

پیشنهاد می‌کنیم این‌ها را هم بخوانید:

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *