Medicamentos impressos em 3D personalizam a dose exata para crianças doentes

Medicamentos 3D personalizados para crianças doentes.

7 de setembro de 2023 – Convencer as crianças a tomar seus medicamentos pode se tornar muito mais fácil. Pesquisadores da Universidade Texas A&M estão desenvolvendo um novo método de impressão farmacêutica em 3D, com os pacientes pediátricos em mente. Eles esperam imprimir comprimidos precisamente dosados em formatos e sabores agradáveis para as crianças. Embora o esforço esteja focado em dois medicamentos para AIDS pediátrica, o processo poderia ser usado para imprimir outros medicamentos, inclusive para adultos.

Pesquisadores da Grã-Bretanha, Austrália e da Universidade do Texas em Austin também estão nos estágios iniciais de projetos de medicamentos impressos em 3D. É uma empreitada promissora na busca mais ampla de “medicina personalizada”, adaptando tratamentos às necessidades únicas de cada paciente.

A produção em massa de medicamentos falha em atender aos pacientes pediátricos, que frequentemente precisam de dosagens e combinações diferentes de medicamentos à medida que crescem. Como resultado, os comprimidos para adultos são frequentemente esmagados e dissolvidos em líquido – conhecido como manipulação – e administrados às crianças. Mas isso pode prejudicar a qualidade do medicamento e tornar as doses menos precisas.

“Suponhamos que a criança precise de 3,4 miligramas e só haja um comprimido de 10 miligramas disponível. Depois de manipular a dosagem de sólido para líquido, como garantir que ele contenha a mesma quantidade de medicamento?” disse o investigador co-principal Mansoor Khan, PhD, professor de ciências farmacêuticas da Texas A&M.

A maioria das farmácias não possui equipamentos para testar a qualidade de medicamentos manipulados, segundo ele. Além disso, os medicamentos liquefeitos têm um gosto ruim porque o revestimento do comprimido foi removido.

“O sabor é um grande problema”, disse Olive Eckstein, MD, professora assistente de hematologia-oncologia pediátrica no Texas Children’s Hospital e na Baylor College of Medicine, que não está envolvida na pesquisa. “Os hospitais às vezes atrasam a alta de pacientes pediátricos porque eles não conseguem tomar os medicamentos por via oral e precisam receber uma formulação intravenosa.”

Atualizando a Impressão Farmacêutica em 3D

A FDA aprovou um medicamento impresso em 3D em 2015, mas desde então, o progresso estagnou, principalmente porque o método dependia de solventes para unir as partículas do medicamento. Com o tempo, os solventes podem comprometer a validade do produto, segundo o co-investigador principal Mathew Kuttolamadom, PhD, professor associado de engenharia na Texas A&M.

A equipe da Texas A&M está usando um método diferente, sem solventes. Primeiro, eles criam uma mistura em pó do medicamento, um polímero biocompatível (como lactose) e um brilho, um pigmento que colore o comprimido e permite que ele absorva calor. O sabor também pode ser adicionado. Em seguida, a mistura é aquecida na câmara da impressora.

“O polímero deve derreter o suficiente para dar força estrutural ao comprimido. Mas não deve derreter demais, fazendo com que o medicamento comece a se dissolver no polímero”, disse Kuttolamadom.

Os comprimidos são finalizados com aplicações precisas de calor a laser. Usando software de design assistido por computador, os pesquisadores podem criar comprimidos em quase qualquer formato, como “estrelas ou ursinhos”, disse ele.

Depois de muitos testes e erros, os pesquisadores conseguiram imprimir comprimidos que não se desfazem nem ficam encharcados.

Agora eles estão testando como diferentes velocidades de varredura a laser afetam a estrutura do comprimido, o que, por sua vez, afeta a taxa de dissolução dos medicamentos. Diminuir a velocidade do laser proporciona mais energia, fortalecendo a estrutura do comprimido e fazendo com que os medicamentos se dissolvam mais lentamente, para uma liberação mais prolongada no corpo.

Os pesquisadores esperam desenvolver modelos de aprendizado de máquina para testar diferentes combinações de velocidade do laser. Eventualmente, eles poderão criar comprimidos que combinem medicamentos com diferentes taxas de dissolução.

“A parte externa poderia ter uma liberação rápida, enquanto o interior poderia ter uma liberação prolongada ou sustentada, ou até mesmo um medicamento completamente diferente”, disse Kuttolamadom.

Pacientes mais idosos que tomam muitos medicamentos diariamente podem se beneficiar da tecnologia. “Os comprimidos personalizados podem ser impressos em sua farmácia local”, disse ele, “até mesmo antes de você sair do consultório médico.”