Dimensioni di lotti in diminuzione e enormi quantità di dati come opportunità per il settore farmaceutico

Piccole dimensioni di lotti, contenimento affidabile. Queste esigenze dei produttori farmaceutici non sono nuove, ma diventano sempre più urgenti alla luce delle tendenze crescenti verso la medicina personalizzata e i farmaci altamente efficaci. Numerosi espositori di ACHEMA nelle "Aree Pharma e Imballaggio" 1 e 3 si concentrano su questo e convincono con soluzioni efficienti che supportano la tendenza verso la medicina personalizzata. Alcune aziende si posizionano inoltre come pionieri nell'Industria 4.0, sia con servizi, software o semplicemente con un'autocoscienza che rende i progettisti di impianti e costruttori di macchine anche in parte integratori IT.

Il mercato farmaceutico cresce solo lentamente. Secondo il BPI, il fatturato globale è aumentato recentemente di circa il 3,6% (2016 rispetto al 2015). La maggior parte dei produttori di farmaci è molto lontana da un aumento di fatturato fino al dieci percento, tipico degli anni '90. Come ha chiarito Dieter Weinand, responsabile farmaceutico di Bayer, come relatore principale alla conferenza Handelsblatt-Pharmatag in Berlino nel febbraio 2018, è necessario per il settore "rivedere i propri modelli di business e riconoscere nuovi paradigmi". La concorrenza, spesso focalizzata su generici o biosimilari, cresce e con essa anche la pressione sui prezzi. I blockbuster protetti da brevetto dei tempi passati vengono progressivamente sostituiti da farmaci per terapie individuali.

Questi trend influenzano le tecnologie di impianto e di macchinari necessarie. La medicazione più personalizzata, soprattutto per malattie gravi come il cancro, spesso va di pari passo con farmaci altamente efficaci prodotti biotecnologicamente – e con elevate esigenze per soluzioni di riempimento e imballaggio. Il secondo trend, l'aumento della pressione sui costi, che colpisce soprattutto i farmaci per il mercato di massa ancora esistente, viene affrontato con soluzioni che rendono la produzione ancora più efficiente in termini di costi. I produttori di soluzioni di imballaggio seguono da anni la strada collaudata: più automazione, meno interventi dell'utente. Un altro percorso ancora non pienamente sfruttato da molti utenti è l'aumento significativo della disponibilità, idealmente dell'efficienza complessiva dell'impianto (OEE). Ciò significa, tra l'altro, meno manutenzione – e, se necessaria, pianificata, preferibilmente con strategie di manutenzione predittiva innovative. In futuro, le possibilità offerte dalla digitalizzazione supporteranno anche l'efficienza delle produzioni durante il loro ciclo di vita, sia in termini di consumo energetico, attraverso manutenzione predittiva, sia con auto-adattamento in caso di deviazioni di processo, senza intervento del personale.

Naturalmente, devono essere affrontate anche le sfide attuali. La sicurezza contro le falsificazioni, la serializzazione e la tracciabilità continuano a rappresentare sfide importanti che l'industria farmaceutica deve affrontare nell'ambito dell'imballaggio dei propri prodotti. "Per quanto riguarda la serializzazione, sia la legislazione locale che quella internazionale giocano un ruolo centrale", afferma Davide Brancaleoni, Packaging Segment Leader EMEA presso Rockwell Automation. Sono richieste soluzioni di serializzazione sia integrate che aperte. Inoltre, la medicina personalizzata porta nuove sfide: "Ogni singolo prodotto deve essere non solo riempito e imballato correttamente, ma anche collegato al giusto set di dati riguardanti la sua storia di batch e produzione".

Cellule vive in piccoli lotti

La medicina personalizzata non implica necessariamente una dimensione di lotto uno. "Un trattamento per tutti" – questo principio avrà probabilmente sempre meno importanza nei prossimi decenni. Piccoli o molto piccoli lotti di un determinato farmaco in una dose specifica sono già oggi necessari per certi concetti di trattamento, in combinazione con diagnosi moderne, inclusa la genetica. La "medicina stratificata", in cui, ad esempio, i pazienti con tumore vengono suddivisi in sottogruppi a cui un determinato principio attivo aiuta o meno, fa parte di questo. Ciò porta a terapie personalizzate, in cui il paziente riceve il farmaco più adatto a lui nella dose corretta. Spesso si tratta di farmaci a base di cellule vive. Tutto ciò impone elevati standard di riempimento. È importante scegliere il contenitore appropriato, come fiale o siringhe di plastica o vetro, che non crei problemi sia durante la conservazione (eventualmente in azoto liquido), sia nella manipolazione e somministrazione. I cosiddetti ATMPs (Advanced Therapy Medicinal Products), farmaci per terapie innovative, di solito non devono essere sottoposti a grandi forze di taglio durante il riempimento.

Secondo Dirk Bauernfeind, product manager del gruppo Romaco: "Possiamo già soddisfare le esigenze di flessibilità di formato e di dimensioni di imballaggio speciali. Per uno dei nostri clienti di riferimento in Irlanda del Nord, abbiamo sviluppato una soluzione di imballaggio innovativa per farmaci orfani". Un requisito speciale, come l'aggiunta di un agente disidratante nelle singole fiale, è stato soddisfatto. Per molti produttori farmaceutici, soluzioni di riempimento e imballaggio flessibili, come quelle offerte da Bosch con il suo impianto MHD per il riempimento asettico di biopharma, sono la prima scelta. Con l'uso di robot in isolatore, è possibile riempire diversi contenitori. Romaco risponde alla tendenza verso lotti più piccoli e medi con una linea di produzione centrale per il riempimento primario, secondario e terziario di solidi farmaceutici. "L'impianto è non solo molto flessibile, ma anche compatto e robusto", spiega Bauernfeind. Egli ritiene che le crescenti aspettative riguardo al tracciamento e rintracciabilità richiedano concetti di imballaggio che, alla stessa capacità, occupano meno spazio.

Gerhard Breu, che ricopre il ruolo di rappresentante generale del settore Pharma di Optima, annuncia soluzioni basate sulla robotica per rispondere alla tendenza verso la flessibilità. Prevede che "i cicli di vita dei prodotti si svilupperanno in modo molto più dinamico e spesso saranno aggiunte nuove varianti di prodotto e contenitori" e intende puntare in futuro su impianti estremamente flessibili per piccoli lotti. Una soluzione appropriata sarà presentata da Optima alla ACHEMA con il concetto Multiuse per il riempimento variabile di fiale, siringhe e cartucce. Gli impianti si basano su un sistema di trasporto regolabile, senza parti di formato. I produttori di principi attivi più costosi, come gli ATMPs, saranno anche favorevoli a soluzioni che minimizzano le perdite di prodotto: ad esempio, tubazioni corte, controllo al 100% del processo e la possibilità di reintegro su richiesta.

Per Andreas Häusner, direttore marketing del gruppo Rommelag, l'obiettivo principale è offrire al cliente la flessibilità e la sicurezza di processo necessarie. Alla ricerca di soluzioni di imballaggio flessibili, che possano produrre anche quantità minime e piccoli lotti in modo economico e tracciabile, i visitatori di ACHEMA possono trovare soluzioni presso Rommelag. Häusner fa riferimento a un "sistema di riempimento monouso, con cui abbiamo già avviato sperimentazioni nel campo della medicina personalizzata".

Brancaleoni ricorda l'importanza di Industria 4.0 a livello globale. Mentre il tema diventa già tangibile nei paesi industrializzati con alti salari nel prossimo futuro, nei mercati emergenti sarà rilevante solo nel medio e lungo termine. "I fornitori di macchine di imballaggio devono prepararsi a diversi scenari", afferma Bauernfeind, aggiungendo: "Solo così possiamo offrire soluzioni su misura a tutti i clienti".

Minore sforzo di validazione grazie al contenimento monouso

Indissolubilmente legati al tema di Fill & Finish sono i sistemi di contenimento, che proteggono l'operatore dal prodotto altamente potente e viceversa. Per prevenire ulteriormente contaminazioni crociate, si possono utilizzare concetti monouso. Già alla ACHEMA 2015 si erano visti soluzioni pilota che combinavano contenimento e monouso. Nel 2018, altri fornitori presentano soluzioni che sono ormai considerate mature. Tuttavia, "è fondamentale sviluppare soluzioni in stretta collaborazione con i farmacisti, adattate alle loro esigenze specifiche, senza eccessivi sovraccarichi di engineering", avverte Bauernfeind, che menziona anche il Conti-Manufacturing, quando si tratta di proteggere gli operatori da sostanze ad alta potenza. Anche nell'analisi dei rischi, i costruttori di macchine farmaceutiche dovrebbero offrire consulenza ai clienti.

Il sistema Flecotec di Rommelag, che permette di mantenere tutti i processi di campionamento, pesatura, riempimento e ricarica come di consueto, appare insolito. Viene letteralmente imballato – con una soluzione di contenimento monouso. L'intero sistema viene poi smaltito. "Poiché confezioniamo il processo esistente in modo intelligente, non è necessario un nuovo processo di validazione", spiega Häusner.

Un'altra strada è quella di Bosch – con contenimento riutilizzabile. È utilizzato in una macchina di riempimento a capsule per piccoli lotti. Permette all'utente rapide sostituzioni di prodotto, promettendo tempi di pulizia brevi e basso consumo di acqua. Le forme solide ad alta potenza sono facilmente gestibili in questo modo. In linea con la tendenza verso API ad alta potenza (High Potency Active Pharmaceutical Ingredients), che alcuni analisti prevedono cresceranno a tassi a doppia cifra nei prossimi cinque anni, anche Fette Compacting offre soluzioni di contenimento affidabili e il "Containment Guard", un certificato di qualità basato su un metodo di test secondo la direttiva SMEPAC (Standardized Measurement for Equipment Particulate Airborne Concentrations). Questo certificato valuta la capacità di contenimento dei sistemi di contenimento di compresse. La sua implementazione dovrebbe rendere meno complesso il lavoro del produttore farmaceutico, che potrà scegliere in modo più sicuro il sistema di contenimento necessario, riducendo il rischio di soluzioni troppo costose o insufficienti.

Ma anche le tecniche di isolamento standard offrono potenziale di innovazione. La società Metall+Plastic, parte del gruppo Optima, presenterà un test di sterilità („STISO“) per la prima volta alla Interphex di aprile 2018. Lo STISO è molto user-friendly e raggiunge tempi di ciclo estremamente brevi nella decontaminazione, grazie a una ventilazione catalitica e a un sistema di decontaminazione speciale che distribuisce il perossido di idrogeno in gocce molto più piccole e rapidamente rispetto ai sistemi di nebulizzazione tradizionali.

Servizi personalizzati fino all'Industria 4.0

Gerhard Breu di Optima sottolinea che soluzioni su misura sono fondamentali per il settore farmaceutico. Già lo scorso anno, il gruppo ha presentato un approccio integrato ai servizi in tutte le fasi del ciclo di vita degli impianti, applicabile anche nel settore farmaceutico. Factory Acceptance Test con supporto di simulazioni e supporto all'avvio, riqualificazione dopo upgrade, servizi di calibrazione e servizi di manutenzione estesi sono solo alcuni esempi del portafoglio "Total-Care". L'obiettivo di Optima può essere riassunto come quello delle prestazioni post-vendita di Bosch: "Supportiamo i nostri clienti durante tutto il ciclo di vita delle macchine, migliorando l'efficienza degli impianti (OEE) e riducendo i tempi di inattività", assicura Uwe Harbauer, responsabile del settore Pharma di Bosch.

Questo comporta anche una maggiore trasparenza all'interno della produzione, come intende implementare ad esempio Bosch nelle sue soluzioni Industria 4.0. I clienti dovrebbero poter ricevere tutte le informazioni necessarie per monitorare lo stato delle macchine o i parametri di processo in tempo reale. Software basato su browser raccoglie, memorizza e visualizza i dati delle macchine e aiuta nelle analisi per migliorare la disponibilità degli impianti.

Brancaleoni di Rockwell ricorda le basi per l'utilizzo di tutti i dati rilevanti: "È importante che le aziende sviluppino infrastrutture IT aperte e convergenti, che colleghino i sistemi tra loro e trasmettano le informazioni". Diversi fornitori di tecnologia di automazione supportano ormai questa strategia, idealmente con soluzioni collaudate nel settore. Rockwell Automation, ad esempio, copre le esigenze con moduli del portafoglio FactoryTalk, come Pharmasuite MES e Factory Talk Historian, che consentono di registrare dati e visualizzare tendenze e variazioni. L'uso corretto dei dati costituisce la spina dorsale delle soluzioni di tracciamento e rintracciabilità, afferma Brancaleoni: "In questo senso, Industria 4.0 e digitalizzazione giocano un ruolo molto importante nella produzione farmaceutica". Le soluzioni di Rockwell integrano tecnologia di produzione, IT e sistemi aziendali.

Ma anche i produttori di sistemi di riempimento e imballaggio devono dimostrare competenza in connessione dati, integrità dei dati e cybersecurity. Specialmente quando si tratta di linee di riempimento e imballaggio per grandi aziende farmaceutiche. È sempre più importante integrare gli impianti nei sistemi IT complessivi delle aziende, come i sistemi MES e Historian. Esistono approcci promettenti di integrazione, e anche primi progetti che aprono la strada a Big Data, Data Analytics e Industria 4.0. Bauernfeind di Optima rimane vago, ma afferma: "Senza una digitalizzazione integrata, non si va da nessuna parte. I processi di produzione del futuro possono essere gestiti solo con la digitalizzazione". Le soluzioni offerte dai produttori di impianti di riempimento e imballaggio farmaceutici, anche se non visibili alla ACHEMA, sono fondamentali. Tuttavia, chi è disposto ad adottare nuovi paradigmi e a orientare il proprio modello di business verso Industria 4.0, non dovrebbe perdere l'occasione di chiedere e approfondire queste soluzioni.