Il bioprinting 3D sta diventando un’alternativa interessante per i professionisti medici e gli istituti di ricerca che scelgono un trattamento più personalizzato per i loro pazienti, questo ha il potenziale per migliorare la qualità della vita e ridurre i costi per i sistemi sanitari. Uno dei paesi in cui stanno emergendo queste nuove tecnologie è la Spagna. Negli ultimi otto anni, REGEMAT 3D , una delle aziende pionieristiche nella regione , ha cercato di ottenere risultati clinici ottimali attraverso la bioprinting e sta rapidamente diventando un’opzione attraente per il prossimo futuro. Come molte start-up, anche la società con sede a Granada sta lavorando duramente per ridurre i test su farmaci e cosmetici sugli animali. Proprio il mese scorso, hanno rivelato che i ricercatori e i farmaci che utilizzano la loro biotecnologia possono ridurre il tempo necessario a un farmaco per passare attraverso le fasi di sviluppo, rendendolo disponibile ai pazienti più rapidamente.
Storicamente, il processo di sviluppo dei farmaci è stato lungo e costoso. In media, sono necessari almeno dieci anni per un nuovo farmaco per completare il viaggio dalla scoperta iniziale al mercato , con i soli studi clinici che richiedono dai sei ai sette anni. Mentre il costo medio per la ricerca e lo sviluppo di ogni farmaco di successo è stimato a 2,6 miliardi di dollari. Le fasi che un farmaco deve attraversare prima che diventi disponibile in commercio sono le seguenti:
Scoperta e sviluppo: la ricerca per un nuovo farmaco inizia in laboratorio
Ricerca preclinica: i farmaci vengono sottoposti a test di laboratorio e su animali per rispondere a domande di base sulla sicurezza
Ricerca clinica: i farmaci sono testati sulle persone per assicurarsi che siano sicuri ed efficaci, per conoscere esattamente i rischi, i benefici e gli effetti collaterali in base alle caratteristiche di ciascun paziente
Registrazione e autorizzazione da parte dell’agenzia regolatrice: ogni paese ha un’agenzia designata incaricata di esaminare a fondo tutti i dati inviati relativi al farmaco o dispositivo e prendere una decisione per approvare o non approvarlo
Lancio e monitoraggio della sicurezza post-commercializzazione: monitoraggio di tutta la sicurezza di farmaci e dispositivi una volta che i prodotti saranno disponibili al pubblico
Con la ricerca sui farmaci sviluppata con la biotecnologia 3D che già produce alcuni risultati interessanti, la fase di ricerca preclinica sta avanzando e sviluppandosi più rapidamente. REGEMAT 3D fornisce strumenti ai ricercatori farmaceutici impegnati nello sviluppo di nuovi farmaci e soluzioni innovative per i pazienti. La società sta collaborando con quattro progetti di ricerca in sistemi di somministrazione di farmaci per malattie del colon, protesi a maglie, medicazioni per la pelle e farmaci personalizzati.
Utilizzando la stampante di REGEMAT 3D V1, Vicente Linares, un collaboratore di ricerca e dottorando della Facoltà di Farmacia presso l’ Università di Siviglia , è stato in grado di produrre per la prima volta forme di dosaggio farmaceutiche con una stampante 3D, che unisce Fused Deposition Modeling (FDM) e Injection Volume Filling (IVF), mirato al trattamento delle malattie del colon (come la malattia di Crohn, il cancro del colon o la colite ulcerosa). L’integrazione di queste due tecniche consente una più facile integrazione dei sistemi liquidi farmaco / eccipiente nel ponteggio estruso a temperatura ambiente, evitando altri processi intermedi. Il bioprinting ha permesso di condurre la ricerca di Linares in vitro , ottenendo risultati positivi nella somministrazione di farmaci per il trattamento delle malattie del colon.
Secondo il documento ” Printfills: sistemi stampati in 3D che combinano la modellazione a deposizione fusa e il riempimento del volume di iniezione; applicazione alla consegna di farmaci specifici per colon “, pubblicato lo scorso gennaio, studi in vitro mostrano la capacità di erogare farmaci specifici per colon dei riempimenti stampati (sistemi stampati riempiti con liquido o semisolido) grazie alla perfetta sigillatura dell’impalcatura e all’omogeneità strato ottenuto con il polimero a rilascio ritardato. I vantaggi di questo farmaco comprendono la riduzione della quantità di farmaco necessaria per il consumo dei pazienti e la riduzione degli effetti collaterali.
Linares: progettazione digitale di riempimenti a stampa con farmaco rappresentato da punti rossi e polimero enterico rappresentato da punti verdi
A sviluppare un progetto a Siviglia è anche Francisco Jose Calero Castro, uno specialista in indagini biomediche, che mira a produrre una rete 3D per simulare le protesi. Nel suo articolo , afferma che attualmente, il trattamento dell’ernia prevede l’impianto di una protesi a rete, solitamente in polipropilene, che tende a infettarsi, portando a un aumento esponenziale della morbilità. Ha usato la biotecnologia REGEMAT3D per testare un metodo per affrontare questo tipo di complicazione. Nel suo studio, le proprietà battericide e l’efficacia delle maglie stampate in 3D con policaprolattone (PCL) e gentamicina sono state valutate in vitro in colture di Escherichia coli e il loro comportamento istologico è stato esaminato in vivo. Diverse maglie PCL sono state impiantate in quattro gruppi di ratti, con un totale di 36 maglie microporose fabbricate e sono state valutate le loro proprietà battericide. Infine, è stata verificata la fattibilità della produzione di mesh PCL stampate drogate contenenti alginato e gentamicina e le mesh hanno mostrato effetti battericidi e un buon comportamento istopatologico.
In Norvegia, Garry Chinga Carrasco, uno scienziato leader nell’area dei biocompositi di RISE PFI AS , ha anche lavorato con la bioprinter V1 di REGEMAT 3D per creare medicazioni per ferite per la pelle e applicazioni simili, come la stampa di modelli di tessuti. Sulla base dei risultati pubblicati lo scorso luglio , le polpe di soda-etanolo, preparate da una segatura di pino con residui forestali, sono state trattate secondo la tecnologia di fibrillazione enzimatica ad alta consistenza per produrre nanocellulosa, che è stata utilizzata come inchiostro per la stampa 3D di varie strutture. Carrasco lo ha testato con successo per la sua capacità di assorbimento di umidità e citotossicità, come test preliminari per valutare l’idoneità per la medicazione e altre applicazioni.
Infine, Carmen Alvarez-Lorenzo, professore del Dipartimento di Farmacia e Tecnologia Farmaceutica presso l’ Università di Santiago de Compostela (USC), sta tentando di personalizzare i farmaci , sia il dosaggio che il profilo di rilascio, a fini di medicina rigenerativa. Invece di partire da un filamento di PLA precaricato con un determinato contenuto di droga, ha esplorato due strategie più versatili. La combinazione dei due metodi proposti ha aperto la possibilità di creare gradienti di concentrazione di diversi farmaci nello stesso scaffold. Sono stati condotti test su scaffold che misurano le loro proprietà meccaniche, la biodegradazione e la capacità di promuovere l’attaccamento e la proliferazione delle cellule. Infine, la risposta antinfiammatoria e le proprietà osteoinduttive sono state verificate nelle colture cellulari.
Questi sono alcuni degli esempi più recenti di partnership produttive tra REGEMAT 3D e ricercatori universitari. L’attenzione della startup alla medicina rigenerativa l’ha portata a sviluppare hardware e software personalizzati richiesti e richiesti da alcuni dei principali ospedali e università di ricerca della regione, oltre a creare bioink per la bioprinting. Sebbene il fondatore dell’azienda, José Manuel Baena , abbia precedentemente spiegato a 3DPrint.com che la legislazione spagnola non è un impedimento per l’utilizzo delle macchine da stampa 3D, ma è quando si tratta di fase clinica, per ora, la ricerca in Spagna si sta muovendo rapidamente .
