Personalizovaná medicína: spokojení v zelené zóně

Obrázek 1: Sterilizace pomocí čisté páry (SIP) je monitorována na mnoha místech v zařízeních pomocí teplotních čidel – zde model s rychlospojkou QuickNeck pro snadnější kalibraci. (Obrázek: Endress+Hauser)

Obr. 2: Po cyklu čištění (CIP) je zařízení opláchnuto čistou vodou («finální oplach»). Tento proces je sledován pomocí konduktometrických měření vodivosti, zde s digitálním rozhraním. (Obrázek: Endress+Hauser)

Obrázek 3: Kompletní bioreaktor s pevným ložem v jednorázové verzi: Tento systém je vhodný pro výrobu lidských a veterinárních vakcín, virových vektorů a rekombinantních proteinů. V „nano-verzi“ je také vhodný pro menší měřítko. (Obrázek: Pall)

Obrázek 4: Důležité jsou rozhraní: Jednorázové sterilní konektory pro sterilní přenos tekutin. (Obrázek: Pall)

Personalizovaná medicína je zaměřena na extrémně cílenou výrobu – v krajním případě na lék třídy «Losgröße 1» pro konkrétního pacienta. Z hlediska životního prostředí je to však téměř nic. A přesto je na cestě k tomu zapotřebí všech pokroků moderní farmaceutické výroby: například containment, robotizace, velká data. Jak udržitelná to může být?

Řada insiderů vnímá biotechnologický průmysl obecně jako „zelený průmysl“ a obvykle ho hodnotí následovně: „Zpočátku byly účinné látky prakticky po dobu 60 až 90 let téměř výhradně chemickou syntézou. Chemický průmysl byl v minulosti ekologickým rizikem. Dnes mohou bakterie nebo buněčné kultury spojovat účinné látky z přírodních složek, a ty jsou pak znovu biologicky odbouratelné. Ve srovnání s jinými odvětvími má celý biotechnologický sektor malý dopad na životní prostředí. Největší „hříšníky“ dnes musíme hledat v jiných odvětvích.“

Dosud se většinou spoléhalo na velikost a pomocí škálových efektů se snažilo dosáhnout zvýšení efektivity a tím i šetření životního prostředí, nyní však v oblasti zdravotnictví převládá poznání, že určitý lék nezabírá stejně dobře u všech pacientů. Terapie musí být individuálně přizpůsobena. Pouze tak budou například i vzácné nemoci („orphan diseases“) léčitelnné. Výnosné blokbustery budou v budoucnu možná méně běžné. Individualizovaná nebo dokonce personalizovaná medicína může být sice celkově dražší, ale umožní více lidem žít déle a lépe.

S personalizovanou medicínou a s vysoce účinnými složkami, které jsou tam relevantní, je úzce spojeno moderní containment: výrobní prostor má být kompletně uzavřen a oddělen, aby byla chráněna jak samotná produkt, tak i zaměstnanci.

Malé množství, vysoká čistota a vysoká účinnost

Obzvláště u výroby personalizovaných účinných látek v containmentech by mohly různé aktuální trendy, například zvýšené nasazení robotů, přinést zvlášť patrné výhody. Protože zde se vyrábí na malém měřítku a s vysokou čistotou. To bude stále častěji vyžadovat roboty, protože práce lidí v miniaturizovaných pracovních prostředích o velikosti několika mikrometrů již nebude rozumná.

Také z hlediska ochrany před kontaminací budou roboti pravděpodobně nenahraditelní, protože právě v oblasti onkologie je třeba manipulovat s vysoce účinnými látkami, takzvanými HPAPI („highly potent active pharmaceutical ingredient“). Například při výrobě protilátek s konjugáty, které se používají v imunoterapii rakoviny, představuje pracovní limit (OEL, Occupational Exposure Limit) 0,1 μg/m3 za 8 hodin hodnotu, která v praxi není neobvyklá.1 Extrémy již dnes jsou dvě desetinné řády pod tímto limitem.

V budoucnu bude stále častější i přímé začlenění nutných kroků čištění přímo do výroby. Patří sem například čištění pomocí preparativní chromatografie. Pokročilé systémy dosahují vysokých průtoků (například 5000 ml/min) a nabízejí řadu doplňků, jako například zákaznické odsávací boxy pro frakční sběrače nebo certifikace pro použití v prostředích s hořlavými plyny nebo prachem (ATEX) či v GMP procesech.

Obzvláště u sekvence několika kroků je zásadní rozhraní. Pokud je třeba například zařízení při přechodu od biotechnologické výroby k čištění a koncentraci účinné látky otevřít, je vhodnější používat CIP/SIP nebo pracovat s jednorázovými moduly nebo s kombinací obojího.

Závěr: samo o sobě šetrné k životnímu prostředí

Pokud zde provedeme bilanci vlivu na životní prostředí, pak by úspory surovin, snížení odpadu a díky miniaturizaci a snížení množství i energeticky méně náročná výroba měly výrazně převážit nad technickým nákladem. Zdroje jsou šetřeny a náklady omezeny. Pro velké firmy s významnými aktivy v personalizované medicíně i pro malé startupy to slibuje atraktivní tržní potenciál s relativně malým dopadem na životní prostředí – „zelená farmacie“.

Existuje však jasná hranice, jak zdůrazňují znalci odvětví: je důležité, aby produkty v oblasti zdravotnictví zůstaly bezpečné pro pacienty. Tady nesmí být žádné kompromisy, protože nemůžeme ohrozit lidi jen kvůli úspoře tří wattů ve výrobě.

Literatura

1. Minakem otevírá novou vysokokontaminační zařízení pro výrobu nejvyšší třídy HPAPI. https://minakem.com/news/minakem-opens-new-high-containment-facility-for-production-of-the-highest-class-of-hpapi (Přístup 2.3.2019)