Gepersonaliseerde geneeskunde: volledig in het groene gebied

Fig. 2: Na de reinigingscyclus (CIP) wordt de installatie gespoeld met zuiver water («final rinse»). Deze procedure wordt bewaakt met behulp van geleidbaarheidsmetingen via een digitale interface. (Afbeelding: Endress+Hauser)

Afbeelding 3: Een volledig vastbed-bioreactor in single-use uitvoering: Het systeem is geschikt voor de productie van humane en veterinaire vaccins, virale vectoren en recombinante eiwitten. Het is ook in een «Nano-versie» geschikt voor kleinere schaal. (Afbeelding: Pall)

Figuur 4: Het gaat om de interfaces: single-use-sterilverbindingen voor de steriele overdracht van vloeistoffen. (Afbeelding: Pall)

De gepersonaliseerde geneeskunde is gericht op een uiterst nauwkeurige productie – in het uiterste geval een medicijn van «losgrootte 1» voor een specifieke patiënt. Vanuit milieupunten is dat toch «bijna niets». En toch vereist de weg ernaartoe alle verworvenheden van de moderne farmaceutische industrie: bijvoorbeeld containment, robotisering, big data. Hoe duurzaam kan dat zijn?

Veel insiders zien de biotechnologiesector in principe als een «groene sector» en beoordelen deze doorgaans als volgt: «Aanvankelijk werden werkzame stoffen gedurende 60 tot 90 jaar vrijwel uitsluitend chemisch gesynthetiseerd. De chemische industrie vormde in het verleden een milieurisico. Tegenwoordig kunnen bacteriën of celculturen werkzame stoffen uit natuurlijke bouwstenen samenstellen, en deze zijn dan weer biologisch afbreekbaar. Vergeleken met andere industrieën heeft de hele biotechsector een geringe impact op het milieu. De grootste «zondaars» van vandaag moeten in andere sectoren worden gezocht.»

Tot nu toe werd vooral op schaalgrootte ingezet en via schaalvoordelen geprobeerd efficiëntie te verhogen en daarmee het milieu te sparen. In de gezondheidszorg wint echter het inzicht dat een bepaald medicijn niet elke patiënt even goed geneest. De therapie moet individueel worden afgestemd. Alleen zo kunnen bijvoorbeeld ook zeldzame ziekten («orphan diseases») worden behandeld. De in omzet sterke blockbuster-medicijnen zullen in de toekomst mogelijk minder vaak voorkomen. Gepersonaliseerde of zelfs maatwerkmedicijnen zullen misschien wel duurder zijn, maar kunnen meer mensen langer en beter laten leven.

Met gepersonaliseerde geneeskunde en de daarin gebruikte hoogefficiënte werkzame stoffen is het moderne containment nauw verbonden: het productiegebied moet volledig worden ingekapseld en afgesloten, om zowel het product zelf als de medewerkers te beschermen.

Geringe hoeveelheden, hoogrein en hoogefficiënt

Juist bij de productie van gepersonaliseerde werkzame stoffen in containment kunnen verschillende actuele trends, zoals de toenemende inzet van robots, bijzonder merkbare voordelen opleveren. Want hier wordt op kleine schaal en in hoge zuiverheid geproduceerd. Dit zal steeds vaker robots vereisen, omdat mensen in miniaturiseerde werkomgevingen van enkele micrometers niet meer zinvol kunnen werken.

Ook vanuit het perspectief van contaminatiebescherming zullen robots onmisbaar worden, vooral in de oncologie moeten hoogefficiënte stoffen worden gehanteerd, zogenaamde HPAPI («highly potent active pharmaceutical ingredient»). Zo vormt bijvoorbeeld bij de productie van antilichaam-werkstofconjugaten, die worden gebruikt in de kankerimmuntherapie, een werkplekgrenswaarde (OEL, Occupational Exposure Limit) van 0,1 μg/m3 per 8 uur een praktijkongewone waarde.1 De extremen liggen al vandaag twee machten lager.

In de toekomst zal het steeds vaker zinvol zijn om ook noodzakelijke zuiveringsstappen direct in de productie te integreren. Daaronder valt onder andere zuivering door preparatieve chromatografie. Geavanceerde systemen bereiken hoge doorvoersnelheden (bijvoorbeeld 5000 ml/min) en bieden talrijke extra’s, zoals klant-specifieke afzuigkappen voor fractie-collectors of certificeringen voor gebruik in omgevingen met ontvlambare gassen of stof (ATEX) of in GMP-processen.

Juist bij de opeenvolging van meerdere stappen is de interface van groot belang. Als de installatie bijvoorbeeld moet worden geopend voor de overdracht van de biotechnologische productie naar de zuivering en concentratie van het werkzame bestanddeel, dan zal men bij reinigingsprocedures bij voorkeur CIP/SIP toepassen of werken met single-use-modules of een combinatie van beide.

Conclusie: per definitie milieuvriendelijk

Als men hier een milieubalans opmaakt, zullen de besparingen aan grondstoffen, de vermindering van afval en een, dankzij miniaturisering en hoeveelheidvermindering, weinig energie-intensieve productie de technologische meerkosten duidelijk overtreffen. Grondstoffen worden gespaard en kosten beperkt. Voor grote bedrijven met sterke activa in de gepersonaliseerde geneeskunde, maar ook voor kleine start-ups, belooft dit aantrekkelijke marktpotenties met relatief geringe impact op het milieu – een «groene farmacie».

Er is echter een duidelijke grens, zoals branchekenners benadrukken: het is belangrijk dat producten in de gezondheidszorg veilig blijven voor patiënten. Hier mogen geen compromissen worden gesloten, want we kunnen geen mensen in gevaar brengen om nog drie watt te besparen in de productie.

Literatuur

1. Minakem opent nieuwe high containment-faciliteit voor de productie van de hoogste klasse HPAPI. https://minakem.com/news/minakem-opens-new-high-containment-facility-for-production-of-the-highest-class-of-hpapi (Toegang op 2.3.2019)