В Национальном Университете Сингапура (NUS) ученые вплотную приблизились к коммерческому запуску новой технологии создания и производства лекарственных препаратов с учетом индивидуальных особенностей пациента. Таблетки нового поколения, как обещают ученые, будут не только учитывать требования к дозировке, но и, что очень важно, реализовывать индивидуальную схему (профиль) высвобождения лекарственных ингредиентов в требуемом временном интервале, согласно биологическим особенностям конкретного организма и клинической картины заболевания. Таким образом, суточную дозу лекарственных препаратов можно будет заключить в одну таблетку, напечатать которую будет возможно на самом обычном 3D принтере в лаборатории той же клиники, где пациент проходит обследование.

«В течение долгого времени, персонализированная таблетка оставалась не более чем концепцией, поскольку ее перевод в практическую плоскость был слишком дорогостоящим и сложным технологически. Метод, предложенный нами, напротив, технически прост, относительно недорог и универсален. В перспективе он вполне может быть использован в частных клиниках для производства индивидуальных таблеток для пациентов прямо по факту постановки диагноза, или же в массовых установках, используемых в производстве фармацевтическими компаниями», — пояснил руководитель группы, профессор Soh Siow Ling.

Программа, которая на основании данных, введенных в компьютер лечащим врачом, способна воспроизвести 3D-макет таблетки с учетом рекомендуемой дневной дозировки и уникальным временным профилем высвобождения активных ингредиентов уже создана и апробирована в лаборатории NUS. Созданный в специализированном ПО файл используется 3D-принтером в процессе печати «каркаса» индивидуальной таблетки. На следующем этапе напечатанная таблетка покрывается специальным защитным слоем.

Вместо изготовления таблетки лекарственного средства, печатая слой за слоем, препарат, разработанный профессором Soh и г-жой Sun Yajuan состоит из трех отдельных компонентов, включая полимер, содержащий лекарственное средство в специально разработанной форме, которая будет определять скорость высвобождения препарата. Например, форма с 5 зубцами позволит лекарству высвободиться пятью кратковременными импульсами в течение заданного промежутка времени. Регулируя форму лекарственного средства, содержащего полимер, таким образом, можно выпускать лекарства в любой желаемой скоростью и периодичностью.

Благодаря уникальной форме полимерсодержащего слоя лекарственные ингредиенты реализуют индивидуальные профили высвобождения. Можно сказать, что предложенная система оказывается полностью настраиваема и способна воспроизводить шаблоны для любого профиля высвобождения.

Процесс создания персонализированной таблетки

Профессор Сох пояснил, что новый метод технически прост, относительно недорог и универсален.

«Он может быть применен в частных клиниках, где врачи могли бы производить индивидуальные таблетки на месте для пациентов, или в условиях промышленного производства фармацевтическими компаниями», добавил он.

Очень важно, что разработанная программа, как и сама технология предельно наглядна, не нуждается в использовании сложных математических или компьютерных алгоритмов для построения таблеток различной геометрии, позволяя при этом создавать сложные терапевтические профили медицинскому специалисту, не располагающему глубокими знаниями в области 3D-моделирования.

По уровню универсальности и гибкости метод, предложенный командой из NUS располагает уникальными возможностями. А то, что реализованный в ней принцип поэтапного контролируемого высвобождения ингредиентов препарата действительно удобен и эффективен уже подтвердил пример американской команды исследователей и их препарат Спритам, используемый для купирования приступов эпилепсии у детей. Но говорить о персонализированности препарата Спритам, даже на фоне его клинически подтвержденной эффективности, все же будет явным преувеличением (SPRITAM may not be for everyone. Ask you healthcare provider if SPRITAM is right for you).

В будущем клиники, аптеки и больницы могли бы развернуть эту рентабельную технологию, благодаря своей простоте и доступной цене, уверены исследователи. Она позволяет использовать самые обычные коммерческие 3D-принтеры и экономически эффективные материалы. Как следствие, использование коммерчески доступного 3D-принтера в качестве основной единицы производственного оборудования позволяет ощутимо удешевить процесс производства, сделав его доступным на уровне персонализированной медицины реальность.

Пациенты, страдающие от таких заболеваний, как артрит, астма, язвенная болезнь и многие другие, поймут, какое практическое значение имеет персонализированная таблетка, разработанная исследователями NUS. Поскольку предложенный способ предполагает высвобождение активных ингредиентов препарата с различной скоростью и дозировкой, появляется возможность существенно упростить сложные схемы лечения.

Среди тех, кто сможет оценить преимущество этой системы окажутся и люди, принимающие препараты, которые должны поступать в кровь кратковременными дозированными импульсами. В частности, это пациенты, принимающие курс гормонального лечения, в котором особое значение приобретает фактор согласованности лекарственной терапии с биологическими процессами и ритмами человеческого организма.

Сейчас команда исследователей из NUS ведет переговоры с одним из крупнейших транснациональных концернов с целью коммерциализации своей разработки. Попутно изучаются возможности комбинирования различных полимерных компонентов с целью достижения максимальных показателей эффективности.