TNO gaat samen met het Sophia Kinderziekenhuis in Rotterdam onderzoek doen naar het 3D-printen van pillen. Hiermee is precies de gewenste dosering in een pil te stoppen. Ook kunnen verschillende medicijnen in een enkele pil worden gecombineerd, wat gemakkelijker is voor patiënten.

Een pil in twee, vier of acht stukjes breken, daar komt het nu in de praktijk vaak op neer. Kinderen die ziek zijn krijgen nu nog vaak een fractie van een pil die is ontwikkeld voor en getest op volwassen mannen. Dat is verre van ideaal en daarom werkt TNO aan 3D-printtechnieken waarmee pillen te maken zijn, die per patiëntje precies de juiste hoeveelheid medicijn bevatten. Nu worden pillen vaak in grote aantallen gemaakt, allemaal identiek.

‘Op de kinderafdeling van een ziekenhuis liggen kinderen van 500 gram tot 65 kilo zwaar. Het is logisch dat ieder kind een andere dosis nodig heeft’, zegt Daniël van der Linden, business developer bij TNO Industrie. Iemands lichaamsgewicht maakt nogal uit voor de impact die een werkzame stof op het lichaam heeft.
 

Persoonlijke pillen

TNO heeft al twintig jaar ervaring met 3D-printers en de laatste vijf jaar ongeveer ook met farmaceutische toepassingen. Voor de ‘persoonlijke pillen’ hebben de ingenieurs van het onderzoeksinstituut twee mogelijke printtechnieken op het oog. De eerste is gebaseerd op het extruderen – persen – van een materiaal door een smalle nozzle (spuitmond).

Door deze in een xy-vlak te bewegen, zijn pillen in allerhande vormen te printen. Dit kan vooral voor kinderen een meerwaarde hebben. Als hun pillen een grappige vorm hebben, zoals een hartje of een stripfiguur, dan is het wellicht gemakkelijker om het slikken vol te houden. 
 

Poeders

De tweede mogelijke printtechniek werkt op basis van poeders. ‘Daar kun je stevige structuren van maken door te zorgen dat die poederdeeltjes op de gewenste manier aan elkaar gaan plakken. Dat kun je doen met warmte of met een plakkerige vloeistof’, legt Van der Linden uit. ‘De eerste methode is het eenvoudigst; daarmee verwachten we als eerste te kunnen voldoen aan de strenge eisen die worden gesteld aan medicijnen.’
 

Jonge patiënten

TNO wil samen met het Sophia Kinderziekenhuis – onderdeel van het Erasmus MC in Rotterdam – een tweejarig onderzoeksproject starten om te laten zien dat het printen van medicijnen in een ziekenhuis goed kan werken. Ze richten zich in eerste instantie op jonge patiënten met een hartritmestoornis. Die krijgen nu een vloeibaar medicijn mee naar huis dat een ouder oraal aan het kind moet toedienen met behulp van een spuitje.

‘Dat is een heel gehannes en brengt ook grote verantwoordelijkheid met zich mee om de dosering precies goed te doen’, zegt Van der Linden. ‘Artsen zouden erg graag een stripje met pillen meegeven aan de patiënt waarin exact de juiste hoeveelheid medicijn zit. Dan kan de dosering namelijk niet meer misgaan.’
 

Laagjes

Het 3D-printen opent nog meer nieuwe mogelijkheden. Waar pillen nu meestal homogeen zijn – ze bestaan uit maar één stof – kunnen ge-3D-printe pillen opgebouwd zijn uit verschillende laagjes. Daarmee kan zelfs het toedienen van een medicijn worden getimed. Iemand krijgt bijvoorbeeld op twee momenten op de dag een dosis, terwijl hij daarvoor maar één pil hoeft in te nemen. 

‘Stel je iemand voor met ADHD die in de ochtend en de namiddag een dosis van een werkzame stof moet krijgen. Straks kunnen we een pil maken met de middagdosis in de kern, daaromheen een barrière die langzaam oplost en aan de buitenkant weer het snel oplossende medicijn, dat na inname direct begint te werken’, aldus Van der Linden.

Voordat het project van start kan, zoeken TNO en het Sophia Kinderziekenhuis nog bedrijven die willen meedoen. ‘Die kunnen uit de hoek van de farmaceuten komen, van de zorgverzekeraars, of van machinebouwers’, zegt Van der Linden.
 

Personalized medicine

Als het project succesvol verloopt, kunnen artsen in het Sophia Kinderziekenhuis straks zelf pillen printen met een afgepaste hoeveelheid medicijn erin, afgestemd op het lichaamsgewicht van de patiënt. Maar in de toekomst gaat die afstemming misschien wel verder. ‘Je zou de patiënt ook kunnen testen op bepaalde genetische factoren die zorgen dat iemand bijvoorbeeld aanleg heeft voor bepaalde bijwerkingen van het medicijn.’ Dan wordt het echt personalized medicine.

Breekt dit soort technieken echt door, dan brengt dat nog een belangrijk voordeel met zich mee. Artsen en ziekenhuizen zijn dan niet meer afhankelijk van de fabrieken die nu de medicijnen maken, en veelal staan in India en China. Dat bespaart op de kosten voor vervoer én het maakt de toeleveringsketen minder kwetsbaar.


Foto's TNO / Eric de Vries