Artikkel

Feilmedisinering av barn kan unngås med 3D-printede tabletter

Sykt barn i senga
Mange medisiner er testet og utprøvd på friske, unge menn. Barn trenger som regel mindre doser, men noen ganger trenger de også helt andre medisiner. Foto: Colourbox.

Feilmedisinering av barn kan unngås med 3D-printede tabletter

3D-printing av legemidler kommer antakelig til å overta deler av fremtidens legemiddelproduksjon. – Den nye teknologien blir ekstra viktig for barn, mener professor Ingunn Tho og postdoktor Himang Mujoo.
Himang Mujoo og Ingunn Tho
Himang Mujoo og Ingunn Tho med en enkel 3D-printer som kan brukes til eksperimentene med å lage persontilpasset medisin med ny teknologi. De øver seg foreløpig med blå plast, som printes i tradisjonell tablettform, men uten virkestoffer. Foto: Bjarne Røsjø/UiO Bruk bildet.

Professor Ingunn Tho ved Farmasøytisk institutt leder et nytt forskningsprosjekt på 3D-printing av medisiner, noe som av mange er blitt utropt til «legemiddelbransjens fremtid». I løpet av de siste årene er det blitt mulig å kjøpe svært gode 3D-printere for priser ned mot 20 000 til 30 000 kroner, og da er det bare fantasien som setter grenser for hva de kan brukes til. 

Legemiddelprodusentene har allerede i noen år brukt 3D-printere til å fremstille blant annet proteser og implantater, og teknologien fikk et nytt gjennombrudd da de første 3D-printede og masseproduserte tablettene fikk markedsføringstillatelse i USA i 2016. Men Ingunn Tho tror ikke at det er masseprodusert 3D-printing som vil gi oss de største fremskrittene på dette feltet.

Vil treffe vinduet

– Det som er mest spennende med 3D-printing, er at det blir mulig å fremstille medisiner som er nøyaktig tilpasset den enkelte brukeren. Dette er midt i blinken for det som kalles persontilpasset medisin og som er utpekt av helsemyndighetene som et viktig satsingsområde, forteller professor Tho til Titan.uio.no.

persontilpasset medisin

  • Med persontilpasset medisin menes forebygging, diagnostikk, behandling og oppfølging tilpasset biologiske forhold hos den enkelte.

Kilde: Helsedirektoratet

– Det vi ønsker med alle medisiner er å treffe det vi kaller det terapeutiske vinduet: Vi må gi pasienten en dose som er stor nok til at medisinen har den ønskede virkningen, men ikke så stor at bivirkningene blir store og skadelige, tilføyer hun.

Det terapeutiske vinduets størrelse varierer mye fra medisin til medisin, men det er også store individuelle forskjeller i hvor mye medisin hver enkelt pasient trenger – og tåler.

– Jeg ser for meg en fremtid hvor det blir vanligere å kartlegge de enkelte pasientenes arvestoff, fordi dette kan gi oss en pekepinn på hvor fort ulike medisiner omdannes eller metaboliseres i kroppen. Deretter kan vi ta hensyn til pasientens alder, vekt og en del kliniske parametere, og så kan vi be om å få 3D-printet en eske med tabletter som har en mest mulig perfekt dosering av det medisinske virkestoffet, forteller Tho.

LES OGSÅ: Større kropper kan trenge mindre medisin

Viktigst for barna

3D-printing

  • 3D-printing er en prosess som bygger opp en prototype, en modell eller et ferdig produkt lag for lag, med et materiale som finnes i flytende form, smeltbar form eller pulverform.
  • Prosessen styres av et dataprogram og foregår i spesielle maskiner som kalles 3D-printere.
  • En 3D-printer kan bruke mange ulike materialer, det vanligste er plast.

Kilde: Wikipedia

Farmasøytisk institutt utlyste våren 2017 en postdok-stilling til det nye forskningsprosjektet, og i slutten av september kom forskeren Himang Mujoo fra University of Otago i New Zealand til Norge. I tillegg skal en masterstudent jobbe i prosjektet, som dermed også blir et nytt utdanningstilbud.

– Vi kommer blant annet til å fortsette arbeidet med å utvikle bedre metoder for å fremstille legemidler for barn. De fleste foreldre kjenner problemet: Det finnes nesten ikke tabletter i «barnestørrelse», så da må man isteden prøve å dele en voksen-tablett i to, fire eller til og med åtte biter. Men det er veldig vanskelig å gjøre dette nøyaktig, og dermed kan resultatet lett bli at barnet får en overdose – eller for liten dose til å få effekt. Begge deler kan være like ille, forteller Tho.

– Her tror vi at 3D-printing kan bli en viktig teknikk. Vi ser for oss at vi kan bruke en printer som bruker filamenter – tråder – som «blekk», og filamentene inneholder en gitt mengde virkestoff pr. lengde-enhet. Da kan vi 3D-printe små tabletter som inneholder nøyaktig den dosen hvert enkelt barn trenger, tilføyer Himang Mujoo.

Testes på friske og frivillige menn

Dessuten er det slett ikke slik at barn alltid kan få den samme medisinen som voksne, bare i mindre doser. Svært mange legemidler er nemlig blitt testet på friske, frivillige menn i 20-årene.

­– Men vi har etterhvert begynt å innse at den testingen ikke passer så godt for andre grupper. Kvinner, barn og eldre mennesker, for ikke å snakke om syke, kan reagere annerledes på enkelte medisiner enn det som er vanlige for unge menn. Det er jo ikke bare vekten som utgjør forskjellen mellom barn og voksne, for de to gruppene har også ulikt stoffskifte, ulik fordeling av muskel- og fettvev, ulik pH i magesekken og så videre, forklarer Tho.

– Dessuten kan en tiåring ha helt andre behov enn et spedbarn. Det er også slik at hjelpestoffer som blir sett på som ufarlige for voksne, kan inneholde en risiko for barn. Derfor er det terapeutiske vinduet hos barn ofte annerledes enn hos voksne, tilføyer hun.

Ingunn Tho tilføyer at også mange voksne pasientgrupper kan få stor nytte av den individualiserte presisjonen som blir mulig med 3D-printing. Persontilpasset dosering er blant annet svært viktig for dem som har gjennomgått en levertransplantasjon, men også for pasienter som er avhengige av for eksempel medisiner mot epilepsi eller depresjon.

Titan følger UiOs forskning på teknologi og realfag, du kan følge oss på Facebook eller abonnere på nyhetsbrevet vårt.

På sykehusapotek, ikke i matbutikken

Tidsskriftet Farmaceutene skrev tidligere i år at «Dagligvarekjedene vil 3D-printe legemidler», men det var ment som en aprilspøk.

– Dagligvarekjedene kommer ikke til å 3D-printe medisiner! Jeg tror heller ikke at dette blir utbredt på de vanlige apotekene. Derimot tror jeg at 3D-printing vil bli en viktig aktivitet på sykehusapotekene, som kan levere persontilpasset medisin både internt på sykehuset og som serviceproduksjon til apotekene landet rundt, sier Tho.

Vanlige blekkskrivere kan også bruke

Farmasøytisk institutts nye 3D-printer jobber med filamenter – tråder – som består av en temperaturfølsom polymer med innblandet legemiddel. Filamentene settes inn på toppen av printeren, som deretter smelter dem og printer ut en tablett som er akkurat passe stor og med akkurat passe innhold av legemiddel.

Det finnes mange andre typer 3D-printere, som for eksempel jobber med pulvere istedenfor filamenter. Men 3D-printerne kan snart få konkurranse fra en enklere teknologi, antyder Tho.

– Vi kan også godt tenke oss å bruke nesten helt vanlige blekkskrivere, kall dem gjerne 2D-printere, av den typen mange av oss har på kontorer og hjemmekontorer, til å produsere persontilpasset medisin. Det har jeg nesten enda mer tro på enn 3D-printing! forteller hun.

Forskerne ved Farmasøytisk institutt samarbeider tett med professor Niklas Sandler ved Åbo Akademi i Finland, som eksperimenterer med persontilpasset medisin via billige kontorskrivere.

– Det er fullt mulig å fylle printerpatronen med et «blekk» som inneholder en formulering av legemiddelet, og så kan «blekket» printes ut på for eksempel et spiselig rispapir eller en film som løser seg opp i munnen og svelges. Moderne blekkskrivere er jo blitt så nøyaktige at de kan dosere blekkmengder helt ned til picogram-nivået, forteller Tho.

Kvalitetskontrollen må ivaretas

Men selv om printeren på hjemmekontoret i prinsippet kan brukes til å lage din egen medisin, tror ikke Tho at utviklingen vil gå i den retningen.

– Det blir vanskelig eller umulig å kvalitetskontrollere fremstilling av legemidler hjemme hos folk flest eller i dagligvarehandelen. Derfor tror jeg, som allerede nevnt, at denne teknologien først og fremst kommer til å forandre hverdagen på sykehusapotekene, oppsummerer professor Ingunn Tho.

Kontakt:

Professor Ingunn Tho, Farmasøytisk institutt

Postdoktor Himang Mujoo, Farmasøytisk institutt

Les mer på Titan:

Mer informasjon:

Prosjektets nettside: Personalized Dosage Form Design (PersDrug)

Farmatid: Er 3D-printing farmasiens fremtid? Publisert 19.05 2017

Farmatid: Vil tilby masteroppgaver om 3D-printing. Publisert 23.05 2017

 

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)

Les også

Løvenes konge-pastisj

Kampen om dyretronen

En sibirsteinbukk-hunn vil bare følge den hannen som har vunnet i kamp mot de andre, hos flekkhyenen er det hannene som vier livet sitt til å følge hunnene. Sosialt hierarki i dyreriket er like varierende som dyrene selv.

Hus begravd i slam etter Lusi-utbruddet

Kilden til verdens største slamutbrudd er funnet

I 2006 ble det utløst flere slamutbrudd fra vulkaner nordøst på den svært folkerike øya Java.  Det mest aktive utbruddet - Lusi - er fortsatt aktivt, og forskerne ser det nå i samenheng med et nærliggende vulkansystem.

Professor Norbert Roos med et av IBVs kryoelektronmikroskoper

Mange ristet på hodet, men resultatet ble en nobelpris

Kjemikeren Jacques Dubochets første forsøk på å lage et kryoelektronmikroskop endte med at linsene i mikroskopet ble brukt til verdens dyreste askebegre. De neste forsøkene gikk bedre, og nå er innsatsen belønnet med en nobelpris.