Ricerca da Braunschweig consente farmaci innovativi

Funzionalizzazione di principi attivi e eccipienti mediante processi plasma per la produzione ottimizzata di farmaci personalizzati. © Fraunhofer IST, Falko Oldenburg

Utilizzo della stampa 3D per la produzione di farmaci personalizzati. © Fraunhofer IST, Krees Nagel / Uso della produzione additiva per la realizzazione di prodotti farmaceutici personalizzati. © Fraunhofer IST, Krees Nagel

Braunschweig amplia le sue competenze nella produzione di farmaci personalizzati. Per la prima volta collaborano l'Istituto Fraunhofer per le Tecnologie di Strato e Superficie IST e il Centro per le Tecniche di Processo Farmaceutico (PVZ) dell'Università Tecnica di Braunschweig.

La Gesellschaft Fraunhofer supporta a Braunschweig con 0,5 milioni di euro la creazione di un laboratorio di traduzione «Produzione di tecnologie mediche e farmaceutiche» come parte del nuovo centro di eccellenza della Bassa Sassonia «Medicina e Tecnologia Farmaceutica». Verrà creata un'infrastruttura condivisa per la produzione di farmaci personalizzati con l'obiettivo di portare più rapidamente i risultati della ricerca e le innovazioni in applicazione, accompagnando i partner come guide all'innovazione.

Tecnologia di processo e produzione di Braunschweig

I farmaci personalizzati sono un elemento importante nella medicina centrata sul paziente. Uno degli obiettivi della ricerca è progettare compresse o capsule in modo che possano essere prodotti in piccole quantità in modo flessibile, cioè personalizzato per un paziente o un piccolo gruppo di pazienti. Ciò comporta elevate esigenze di produzione. La tecnologia di processo e produzione di Braunschweig dovrebbe svolgere un ruolo importante in futuro, combinandosi con l'esperienza in farmacia. Il ministro della scienza e cultura della Bassa Sassonia, Björn Thümler, accoglie con favore il progetto: «Con il centro di eccellenza «Medicina e Tecnologia Farmaceutica» si dimostra quanto siano forti le scienze della vita nella regione Hannover/Braunschweig. Sono convinto che la collaborazione tra ricercatrici e ricercatori della Gesellschaft Fraunhofer e dell'Università di Braunschweig abbia il potenziale di produrre nuovi farmaci personalizzati.»

Miglioramenti nella produzione

Grazie alle innovazioni di Braunschweig, sono possibili nuove forme farmaceutiche. Le scienziate e gli scienziati possono, ad esempio, controllare le proprietà come l'adesione alle superfici delle macchine, eliminando così l'uso di agenti di separazione nella produzione di farmaci, migliorando le caratteristiche del prodotto. Inoltre, modificando la superficie con un plasma «freddo», si può migliorare la fluidità delle polveri e creare strati barriera. Ciò apre nuove possibilità, come la combinazione di più principi attivi in una compressa, che altrimenti non sarebbero compatibili tra loro.

In collaborazione con il PVZ, l'IST Fraunhofer esplorerà anche nuovi metodi come la stampa 3D combinata con sistemi innovativi a plasma e nuovi rivestimenti superficiali. Questi dovrebbero far parte di una nuova catena di processo modulare per la produzione di tali forme farmaceutiche personalizzate. Ricercatori e ricercatrici di Fraunhofer e dell'Università di Braunschweig ritengono che queste ricerche porteranno anche miglioramenti e impulsi innovativi per la produzione di massa.

Il nuovo laboratorio di traduzione intensifica la cooperazione regionale

Con il nuovo laboratorio di traduzione, che entrerà in funzione nel 2021 e sarà ampliato continuamente, l'Università di Braunschweig e la Gesellschaft Fraunhofer rafforzeranno la loro collaborazione sul sito. Insieme a partner dell'industria e della società civile, si intende trasferire nuove tecnologie di produzione in applicazione. Si faciliterà l'accesso delle aziende interessate allo sviluppo congiunto di tecnologie e processi in questo mercato del futuro. Inoltre, attraverso concetti formativi, si sosterrà il trasferimento di conoscenze nella pratica industriale. Finora, in Germania, non esiste un tale laboratorio di traduzione per la produzione personalizzata di farmaci.

«Questo è un passo importante per l'espansione sistematica delle nostre competenze nel settore della produzione farmaceutica e per il rafforzamento della cooperazione regionale con il PVZ», afferma il Prof. Dr. Michael Thomas, responsabile di reparto presso l'IST Fraunhofer e membro del PVZ. Nel suo reparto vengono sviluppati sistemi di plasma innovativi operanti a pressione atmosferica e superfici funzionali, integrandoli nei processi. «Questi sistemi a plasma possono essere molto miniaturizzati e integrati nelle catene di processo», spiega la Dr.ssa Kristina Lachmann, responsabile del gruppo di Verfahren a pressione atmosferica e chimica delle superfici presso l'IST Fraunhofer. «In questo modo, durante il processo di produzione, si possono controllare funzioni come l'adesione o creare strati barriera, consentendo una produzione personalizzata», aggiunge la Dr.ssa Lachmann. «Abbiamo già alcuni partner industriali coinvolti, con cui stiamo costruendo le basi di una piattaforma modulare per la produzione generativa di farmaci e che vogliono svilupparla a lungo termine», conclude il Prof. Dr. Michael Thomas.

Anche il PVZ è entusiasta che questa piattaforma venga ora istituita. «Seguiamo da tempo l'approccio della produzione di farmaci personalizzati», spiega il Prof. Dr.-Ing. Arno Kwade, portavoce del consiglio del PVZ. «Siamo felici che l'IST Fraunhofer, come partner regionale, promuova questo tema con gli istituti del PVZ, portando la sua esperienza in tecnologia di processo, produzione e superfici funzionali come nuova competenza importante per far progredire con successo questa branca di ricerca nel PVZ.»

Per il futuro, i partner pianificano una ricerca rafforzata sulla digitalizzazione e il monitoraggio dei processi, oltre all'espansione dello sviluppo di nuovi concetti di imballaggio — tutto con l'obiettivo di mantenere trasparente e tracciabile ogni singolo processo: in modo che la qualità di ogni forma di farmaco individuale possa essere garantita, documentata e seguita fino all'assunzione.

Contesto

Nel centro di eccellenza «Medicina e Tecnologia Farmaceutica», finanziato dallo Stato della Bassa Sassonia e dalla Gesellschaft Fraunhofer, si sono uniti sotto la guida del Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM di Hannover, l'istituzione Fraunhofer per la Tecnologia Medica Personalizzata e a Cellule IMTE di Lubecca e l'Istituto Fraunhofer per le Tecnologie di Strato e Superficie IST di Braunschweig.

Le aree di interesse del centro di eccellenza, con laboratori di traduzione specifici, sono la produzione di farmaci personalizzati (sede Braunschweig), lo sviluppo di sistemi di ventilazione intelligenti e impianti additivi. Oltre a diverse aziende, i partner di ricerca specifici sono l'Università Medica di Hannover (MHH), l'Università Leibniz di Hannover (LUH), l'Università di Lubecca, l'ospedale universitario di Schleswig-Holstein (UKSH) e l'Università Tecnica di Braunschweig con il suo centro per le tecniche di processo farmaceutico (PVZ). L'obiettivo del centro di eccellenza è colmare il divario tra ricerca universitaria e non universitaria e il settore industriale, accelerando il processo di innovazione dall'idea al mercato. A tal fine, non solo viene fornita l'infrastruttura necessaria, ma vengono anche collegati attori importanti dell'economia e della scienza.