Taille des lots en diminution et volumes de données massifs comme opportunités pour l'industrie pharmaceutique

Petites tailles de lots, confinement fiable. Ces souhaits des fabricants pharmaceutiques ne sont pas nouveaux, mais deviennent de plus en plus urgents face aux tendances croissantes vers la médecine personnalisée et les médicaments hautement efficaces. Plusieurs exposants de l'ACHEMA dans les « halls pharma et emballage » 1 et 3 se concentrent sur ce sujet et convainquent avec des solutions efficaces qui soutiennent la tendance vers la médecine personnalisée. Certaines entreprises se positionnent en outre comme des pionnières dans l'industrie 4.0, que ce soit par des services, des logiciels ou simplement par une compréhension qui fait des concepteurs d'installations et des fabricants de machines, dans une certaine mesure, aussi des intégrateurs IT.

Le marché pharmaceutique ne croît que lentement. Selon le BPI, le chiffre d'affaires mondial a récemment augmenté d'environ 3,6 % (2016 par rapport à 2015). La plupart des fabricants de médicaments sont loin d’un accroissement de chiffre d'affaires pouvant atteindre dix pour cent, comme c’était typique dans les années 1990. Comme l’a souligné Dieter Weinand, directeur pharmaceutique de Bayer, lors de la conférence Handelsblatt-Pharmatag à Berlin en février 2018, il est nécessaire pour le secteur « de revoir ses modèles commerciaux et d’admettre de nouveaux paradigmes ». La concurrence, souvent axée sur les génériques ou biosimilaires, croît et avec elle la pression sur les prix. Les blockbusters protégés par des brevets d’autrefois sont de plus en plus remplacés par des médicaments pour des thérapies individualisées.

Ces tendances influencent les équipements et la technologie des machines nécessaires. Une médication plus personnalisée, notamment pour des maladies graves comme le cancer, va souvent de pair avec des médicaments produits par biotechnologie, très efficaces — et exigeant des solutions d’emballage et de conditionnement à la hauteur. La deuxième tendance, la pression croissante sur les coûts, surtout pour les médicaments destinés au marché de masse toujours existant, est abordée par des solutions rendant la production encore plus rentable. Les fabricants de solutions d’emballage suivent depuis des années la voie éprouvée : plus d’automatisation, moins d’interventions humaines. Une autre voie encore peu exploitée par beaucoup est l’augmentation significative de la disponibilité, idéalement de l’efficacité globale de l’installation (OEE). Cela signifie notamment moins de maintenance — et, le cas échéant, planifiée, de préférence avec des stratégies de maintenance prédictives innovantes. À l’avenir, les possibilités de la digitalisation aideront à rendre la production plus efficace tout au long de son cycle de vie, que ce soit en termes de consommation d’énergie, par maintenance prédictive ou par auto-adaptation en cas de déviation du processus, sans intervention de l’opérateur.

Bien sûr, les défis actuels doivent également être relevés. La sécurité contre la falsification ainsi que la sérialisation et la traçabilité restent des défis importants que l’industrie pharmaceutique doit relever dans le cadre de l’emballage de ses produits. « La sérialisation joue un rôle central tant dans la législation locale qu’internationale », explique Davide Brancaleoni, responsable du segment emballage chez Rockwell Automation pour la région EMEA. Des solutions de sérialisation intégrées ou ouvertes sont demandées. De plus, la médecine personnalisée pose de nouveaux défis : « Chaque produit doit non seulement être rempli et emballé de manière appropriée, mais aussi relié au bon jeu de données concernant son historique de lot et de fabrication. »

Cellules vivantes en mini-lots

La médecine personnalisée ne signifie pas nécessairement une taille de lot un. « Une approche de traitement pour tous » — ce principe aura probablement de moins en moins d’importance dans les décennies à venir. De petits à très petits lots d’un médicament spécifique dans une dose déterminée sont déjà nécessaires pour certains concepts de traitement — en interaction avec un diagnostic moderne, y compris la génodétection. La « médecine stratifiée », où par exemple des patients atteints de tumeurs sont répartis en sous-groupes pour lesquels un certain principe actif est efficace ou non, en fait partie. Cela conduit à des thérapies individualisées où le patient reçoit le médicament le mieux adapté à sa situation, à la dose appropriée. Il s’agit souvent de médicaments à base de cellules vivantes. Tout cela impose de hautes exigences en matière d’emballage. Il faut choisir le bon contenant, comme des fioles ou des seringues en plastique ou en verre, qui ne posent pas de problème lors du stockage (parfois en azote liquide), ni lors de la manipulation ou de l’administration. Les fameux ATMPs (Produits de thérapie avancée), médicaments pour des thérapies innovantes, ne doivent généralement pas subir de fortes contraintes mécaniques lors de leur remplissage.

Les processus correspondants sont tous disponibles sur le marché, affirme Dirk Bauernfeind, chef de produit chez Romaco Group : « Nous pouvons déjà répondre aux exigences en matière de flexibilité de format et de tailles de lots spéciaux. Pour un de nos clients de référence en Irlande du Nord, nous avons développé une solution d’emballage innovante pour les médicaments orphelins. » Une exigence particulière, la mise en œuvre d’un additif sec dans chaque blister, a été respectée. Pour de nombreux fabricants pharmaceutiques, des solutions d’emballage et de remplissage flexibles, comme celles proposées par Bosch avec sa ligne MHD pour le remplissage aseptique de biopharmaceutiques, sont le premier choix. Grâce à la robotique dans un isolateur, différents emballages peuvent être remplis ici. La tendance aux petits et moyens lots est satisfaite par Romaco avec une ligne centrale pour l’emballage primaire, secondaire et tertiaire de solides pharmaceutiques. « La machine est non seulement très flexible, mais aussi très compacte et robuste », explique Bauernfeind. Il pense que les attentes accrues en matière de traçabilité nécessitent des concepts d’emballage qui, tout en conservant la même capacité, prennent moins de place.

Gerhard Breu, qui en tant que mandataire général dirige la division Pharma d’Optima, annonce des solutions basées sur la robotique pour répondre à la tendance à la flexibilité. Il prévoit que « la durée de vie des produits évoluera de manière beaucoup plus dynamique, avec souvent de nouvelles variantes et contenants », et souhaite à l’avenir se concentrer sur des installations extrêmement flexibles pour de très petits lots. Une solution adaptée sera présentée par Optima lors de l’ACHEMA avec le concept Multiuse pour le remplissage variable de fioles, seringues et cartouches. Ces installations reposent sur un système de transport réglable, sans pièces de format. Les fabricants de principes actifs coûteux, comme ceux des ATMPs, accueilleront également favorablement des solutions qui minimisent les pertes de produit : par exemple, de courtes lignes de tubulure, un contrôle à 100 % en cours de processus, ainsi que la possibilité de re-doser à la demande.

Pour Andreas Häusner, directeur marketing du groupe Rommelag, l’objectif principal est d’offrir au client la flexibilité et la sécurité du processus nécessaires. Lors de la recherche de solutions d’emballage flexibles permettant de produire à moindre coût et de manière traçable de très petites quantités et lots, les visiteurs de l’ACHEMA peuvent se tourner vers Rommelag. Häusner mentionne un « système de remplissage jetable, avec lequel nous avons déjà lancé des essais en médecine personnalisée. »

Brancaleoni, de Rockwell, évoque l’importance très différente de l’industrie 4.0 selon les régions du monde. Alors que le sujet devient rapidement pertinent dans les pays industrialisés à haut niveau de main-d'œuvre, il ne le sera que dans un avenir moyen ou long dans les marchés émergents. « Les fournisseurs de machines d’emballage doivent se préparer à différents scénarios », dit-il, « afin que nous puissions offrir à tous nos clients des solutions adaptées à leurs besoins. »

Faible effort de validation grâce au confinement à usage unique

Indissociables du sujet Fill & Finish, les systèmes de confinement protègent à la fois l’opérateur contre le produit hautement actif et inversement. On peut également prévenir la contamination croisée avec des concepts à usage unique. Déjà lors de l’ACHEMA 2015, des solutions pilotes montraient comment combiner confinement et concepts à usage unique. En 2018, d’autres fournisseurs présentent des solutions similaires, désormais considérées comme matures. Mais « il faut, en collaborant étroitement avec les pharmaciens, développer des solutions adaptées à leurs besoins spécifiques, sans tomber dans un sur-engineering coûteux », avertit Bauernfeind, qui évoque aussi le Conti-Manufacturing, pour la protection des opérateurs contre des substances à haute puissance. Lors de l’analyse des risques, les fabricants de machines pharmaceutiques doivent également conseiller leurs clients.

Le système Flecotec de Rommelag, inhabituel, permet de maintenir tous les processus de prélèvement, pesée, remplissage et re-remplissage comme d’habitude. Ils sont littéralement emballés — grâce à une solution de confinement à usage unique. Tout le système est ensuite éliminé. « En emballant intelligemment le processus existant, il n’est pas nécessaire de le valider à nouveau », explique Häusner.

Une autre voie est celle de Bosch — avec un confinement lavable. Il est utilisé dans une machine de remplissage de capsules pour petites séries. Elle permet à l’utilisateur de changer rapidement de produit, le fabricant promettant des temps de nettoyage courts et une faible consommation d’eau. Les formes solides à haute puissance peuvent ainsi être manipulées facilement. La tendance aux HPAPIs (Principes actifs à haute puissance), dont certains analystes prévoient une croissance annuelle à deux chiffres dans les cinq prochaines années, est également soutenue par Fette Compacting avec des solutions de confinement fiables et le « Containment Guard », un certificat de qualité basé sur une méthode d’essai selon la directive SMEPAC (Standardized Measurement for Equipment Particulate Airborne Concentrations). Il certifie la performance de confinement des systèmes de tablettage. Leur installation doit devenir moins complexe pour le fabricant pharmaceutique. Il pourra choisir plus facilement le système de confinement requis, réduisant ainsi le risque d’une solution trop coûteuse ou insuffisante.

Mais la technique standard d’isolement recèle également un potentiel d’innovation. La société Metall+Plastic, membre du groupe Optima, présentera un test d’isolement de stérilité (« STISO »), qu’elle dévoilera pour la première fois lors de l’Interphex mi-avril 2018. Le STISO est non seulement très convivial, mais aussi capable d’atteindre des cycles de décontamination extrêmement courts. Cela grâce à une ventilation catalytique et un système de décontamination spécifique, qui distribue le peroxyde d’hydrogène très rapidement et en minuscules gouttelettes, bien plus petites que celles des systèmes de brouillard classiques.

Services personnalisés jusqu’à l’industrie 4.0

Gerhard Breu d’Optima souligne que des solutions sur mesure sont essentielles dans le secteur pharmaceutique. L’année dernière, le groupe a présenté une approche globale pour les services à chaque étape du cycle de vie des installations, applicable également au secteur pharmaceutique. Tests d’acceptation en usine avec support de simulation, assistance au démarrage, re-qualification après mise à niveau, services de calibration et services de maintenance étendus ne sont que quelques exemples du portefeuille « Total-Care ». L’objectif d’Optima peut être résumé comme celui des services après-vente de Bosch : « Tout au long du cycle de vie des machines, nous soutenons nos clients dans l’augmentation de l’efficacité des installations (OEE) et la réduction des temps d’arrêt », assure Uwe Harbauer, responsable du secteur Pharma chez Bosch.

Il en résulte une transparence accrue dans la fabrication, comme Bosch souhaite la mettre en œuvre dans ses solutions Industrie 4.0. Les clients doivent pouvoir accéder à toutes les données nécessaires pour surveiller l’état des machines ou les paramètres du processus en temps réel. Un logiciel basé sur un navigateur collecte, stocke et visualise les données machine, aidant à analyser pour améliorer la disponibilité des installations.

Brancaleoni, spécialiste de l’emballage chez Rockwell, rappelle les bases pour exploiter toutes les données pertinentes : « Il est important que les entreprises construisent des infrastructures IT ouvertes et convergentes, qui relient les systèmes et transmettent l’information. » Divers fournisseurs de technologie d’automatisation soutiennent déjà cela, idéalement avec des solutions éprouvées par l’industrie. Rockwell Automation couvre par exemple ces besoins avec des modules de la gamme FactoryTalk, comme Pharmasuite MES et Factory Talk Historian, qui permettent de consigner les données ainsi que d’identifier tendances et changements. La bonne utilisation des données constitue l’épine dorsale des solutions de traçabilité, affirme Brancaleoni : « Dans ce sens, Industrie 4.0 et digitalisation jouent un rôle très important pour la production pharmaceutique. » Les solutions de Rockwell combinent ainsi la technologie de production avec l’IT et les systèmes d’entreprise.

Mais aussi, les fabricants de solutions d’emballage et de remplissage doivent prouver leur compétence en matière de connectivité des données, d’intégrité des données et de cybersécurité. Surtout lorsqu’il s’agit de lignes de remplissage et d’emballage pour de grands groupes pharmaceutiques. Il devient de plus en plus fréquent d’intégrer ces installations dans l’IT globale des groupes, comme leurs systèmes MES et Historian. Il existe des approches prometteuses d’intégration, voire des premiers projets qui ouvrent la voie au Big Data, à l’analyse de données et à l’industrie 4.0. Breu d’Optima reste vague, mais précise : « Sans une digitalisation intégrée, cela ne fonctionnera pas. Les processus de production du futur ne peuvent être gérés qu’avec la digitalisation. » Les solutions que proposent les fabricants d’équipements de remplissage et d’emballage pharmaceutiques ne peuvent pas toutes être montrées lors de l’ACHEMA, mais il ne faut pas hésiter à s’en informer : ceux qui, en tant que producteurs pharmaceutiques, sont prêts à reconnaître de nouveaux paradigmes et à aligner leur modèle d’affaires sur l’industrie 4.0, ne doivent pas manquer cette opportunité.