Medicina personalizzata: pienamente nel settore verde

Fig. 1: La sterilizzazione con vapore saturo (SIP) viene monitorata in molti punti degli impianti con sensori di temperatura – qui un modello con chiusura rapida QuickNeck per una calibrazione più semplice. (Immagine: Endress+Hauser)

Fig. 2: Dopo il ciclo di pulizia (CIP), l'impianto viene risciacquato con acqua ultrapura («risciacquo finale»). Questa operazione viene monitorata tramite misurazioni conduttive della conducibilità, qui con interfaccia digitale. (Immagine: Endress+Hauser)

Fig. 3: Un bioreattore a letto fisso completo in versione monouso: Il sistema è adatto alla produzione di vaccini umani e veterinari, vettori virali e proteine ricombinanti. È disponibile anche in una "Nano-Version" per scale più piccole. (Immagine: Pall)

Fig. 4: L'importanza delle interfacce: connettori sterili monouso per il trasferimento sterile di liquidi. (Immagine: Pall)

La medicina personalizzata è orientata a una produzione estremamente mirata – nel caso estremo, un farmaco di «dimensione 1» per un determinato paziente. Dal punto di vista ambientale, ciò rappresenta comunque «quasi nulla». Eppure, per arrivarci, sono necessarie tutte le conquiste dell'industria farmaceutica moderna: ad esempio contenimento, robotizzazione, Big Data. Quanto può essere sostenibile?

Molti addetti ai lavori vedono il settore biotecnologico fondamentalmente come una «industria verde» e lo valutano tipicamente nel seguente modo: «Inizialmente, i principi attivi sono stati praticamente sintetizzati chimicamente per 60-90 anni. L'industria chimica in passato rappresentava un rischio ambientale. Oggi, batteri o colture cellulari possono combinare principi attivi da componenti naturali, che sono poi di nuovo biodegradabili. Rispetto ad altre industrie, l'intera settore biotech ha un impatto ambientale ridotto. I più grandi «peccatori» di oggi si trovano in altri settori.»

Finora si è principalmente puntato sulla dimensione e sugli effetti di scala per aumentare l’efficienza e quindi preservare l’ambiente, ma nel settore sanitario si sta diffondendo la consapevolezza che un determinato farmaco non cura ogni paziente allo stesso modo. La terapia deve essere personalizzata. Solo così si potranno trattare anche malattie rare («malattie orfane»). I blockbuster ad alto fatturato potrebbero diventare meno frequenti in futuro. La medicina personalizzata o addirittura individualizzata potrebbe essere complessivamente più costosa, ma permetterebbe a più persone di vivere più a lungo e meglio.

Con la medicina personalizzata e con gli ingredienti altamente efficaci di interesse, si lega molto strettamente il moderno contenimento: il settore di produzione deve essere completamente sigillato e isolato, per proteggere sia il prodotto stesso sia i lavoratori.

Piccole quantità, elevata purezza ed efficacia

Soprattutto nella produzione di principi attivi personalizzati in contenimenti, diversi trend attuali, come l’aumento dell’uso di robot, potrebbero portare vantaggi particolarmente evidenti. Qui si produce su piccola scala e con elevata purezza. Ciò richiederà sempre più spesso robot, poiché gli esseri umani non potrebbero più lavorare in ambienti di dimensioni micrometriche in modo sensato.

Dal punto di vista della protezione dalla contaminazione, anche i robot saranno probabilmente insostituibili, poiché nel settore dell’oncologia devono essere manipolati principi altamente attivi, chiamati HPAPI («highly potent active pharmaceutical ingredient»). Per esempio, nella produzione di coniugati di farmaci anticorpali, impiegati nella terapia immunitaria contro il cancro, un limite di esposizione sul posto di lavoro (OEL, Occupational Exposure Limit) di 0,1 μg/m3 per 8 ore rappresenta un valore non insolito nella pratica.1 Le soglie estreme sono già oggi di due ordini di grandezza inferiori.

In futuro sarà sempre più conveniente integrare anche i passaggi di purificazione necessari direttamente nel processo di produzione. Tra questi, può essere inclusa la purificazione tramite cromatografia preparativa. Sistemi avanzati raggiungono alte portate (ad esempio 5000 ml/min) e offrono numerosi optional, come cappe di aspirazione personalizzate per i raccoglitori di frazioni o certificazioni per l’uso in ambienti con gas o polveri infiammabili (ATEX) o in processi GMP.

Soprattutto in presenza di più fasi, è fondamentale l’interfaccia tra le diverse operazioni. Se l’impianto deve essere aperto, ad esempio, per il trasferimento dalla produzione biotecnologica alla purificazione e concentrazione del principio attivo, si preferirà utilizzare procedure CIP/SIP, moduli monouso o una combinazione di entrambi.

Conclusione: intrinsecamente ecologico

Se si effettua un bilancio ambientale, le risparmi di materie prime, la riduzione degli scarti e una produzione, grazie alla miniaturizzazione e alla riduzione delle quantità, poco energivora, supereranno di gran lunga lo sforzo tecnologico supplementare. Le risorse vengono preservate e i costi limitati. Per grandi aziende con asset significativi nella medicina personalizzata, così come per le piccole start-up, questo rappresenta un potenziale di mercato attraente con impatti ambientali relativamente bassi – una «farmacia verde».

Tuttavia, esiste un limite chiaro, come sottolineano gli esperti del settore: è fondamentale che i prodotti nel settore sanitario rimangano sicuri per i pazienti. Qui non devono esserci compromessi, perché non possiamo mettere in pericolo le persone per risparmiare qualche watt in produzione.

Bibliografia

1. Minakem apre una nuova struttura di contenimento elevato per la produzione della più alta classe di HPAPI. https://minakem.com/news/minakem-opens-new-high-containment-facility-for-production-of-the-highest-class-of-hpapi (Accesso il 2.3.2019)