„Bij het doseren van geneesmiddelen geldt het principe ”one-size-fits-all, maar gepersonaliseerd waar mogelijk”, zegt ziekenhuisapotheker dr. Kirsten Schimmel. De meeste mensen komen uit met de standaarddoseringen voor volwassenen die de farmaceutische industrie op de markt brengt. Maar specifieke patiëntengroepen, zoals kinderen en mensen met een genetische afwijking, kunnen een aangepaste dosering nodig hebben. Bij kinderen bijvoorbeeld moet de dosis worden afgestemd op leeftijd of gewicht, afhankelijk van het geneesmiddel. „Kinderen kunnen wat betreft hun gewicht variëren van 1 tot 70 kilo. Voor fabrikanten is het niet haalbaar om voor elke gewichtscategorie tabletjes in verschillende doses te maken.”

Drankje

Om toch te komen tot een geschikte dosering, is een drankje een goede oplossing. De dosis daarvan is makkelijk aan te passen door eenvoudig het volume te geven dat overeenkomt met de gewenste dosis. „Maar als je al twee weken lang hetzelfde zoete drankje met aardbeiensmaak krijgt, gaat dit je als kind wel tegenstaan”, vertelt Schimmel. „Uit onderzoek van het RIVM is gebleken dat kinderen bepaald niet verzot zijn op drankjes. Veel liever hebben ze kleine tabletjes.”

Maar die zijn er niet op de markt. En daarmee komt een oplossing om de hoek kijken, waar Schimmel in het Leids Universitair Medisch Centrum al enkele jaren onderzoek naar doet: het 3D-printen van geneesmiddelen in de ziekenhuisapotheek. Het idee heeft ze een beetje afgekeken van de farmaceutische industrie. „Met 3D-printen kunnen we tabletjes maken van wel 7 millimeter klein. Die voelen aan als kaarsvet. Farmaceutische industrieën gebruiken 3D-printen bijvoorbeeld bij het onderzoek naar nieuwe geneesmiddelen. Zo kunnen ze snel tabletten met allerlei verschillende doses printen om na te gaan op welke dosis proefpersonen het beste reageren.”

Het 3D-printen van geneesmiddelen in de apotheek klinkt nogal futuristisch. Maar Schimmel ziet het er zeker van komen. „Deze trend is niet meer te stuiten. Wereldwijd vindt er veel onderzoek plaats. Het is zeker niet zo dat dit alleen maar een beetje hobby van mij is. Op dit moment zijn er nog geen grote doorbraken, maar binnen enkele jaren verwacht ik die zeker. Mijn droom is dat de apotheek op de hoek straks medicijnen op maat kan printen.”

Maar voordat die droom realiteit kan worden, is er nog veel onderzoek nodig. Het Leids Universitair Medisch Centrum (LUMC) biedt daarvoor volgens Schimmel de ideale omgeving, omdat er in dit ziekenhuis onderzoek gedaan wordt naar gepersonaliseerde medicatie bij kinderen en bij mensen met bepaalde genetische afwijkingen waar specifieke medicijndoseringen voor nodig zijn. „Als de printer gevalideerd is, gaan we deze medicatie printen en testen bij patiënten.”

Eenvoudig

De techniek die schuilgaat achter de tablettenprinter is volgens de Leidse ziekenhuisapotheker relatief eenvoudig. „In een metalen spuit wordt een stof ingebracht die bestaat uit het geneesmiddel zelf –de werkzame stof– en hulpstoffen die nodig zijn om de tablet te vormen. Door verwarming wordt deze stof vloeibaar, waarna de printer al ronddraaiend laagje voor laagje de tabletten opbouwt. De techniek die we in het LUMC onderzoeken is overigens nieuw. Deze printer kan ook printen bij relatief lage temperaturen, wat belangrijk is voor werkzame stoffen die temperatuurgevoelig zijn.”

Als 3D-printen dan zo eenvoudig is, waarom heeft dan niet elke apotheek al zo’n printer staan? „Dat heeft met name te maken met de hoge eisen voor geneesmiddelen. Per geneesmiddel moet je grondig uitzoeken hoe dit goed kan worden geprint.”

Daarom onderzoekt Schimmel samen met andere onderzoekers de komende jaren eerst of de geprinte tabletten voldoen aan de kwaliteitseisen. Pas daarna kunnen ze in studies aan patiënten worden toegediend. „Zo moeten we de stabiliteit van de stoffen in de metalen spuit onderzoeken. In vloeibare stoffen kan de werkzame stof als bezinksel neerslaan, waardoor het ene tabletje een hogere dosis medicijn bevat dan het andere. Een ander punt is de vraag of de printer de juiste dosis afdrukt; valt die binnen de geldende normen en werkt de printer reproduceerbaar (levert de printer onder dezelfde omstandigheden ook steeds hetzelfde resultaat, Mdl)? Daarbij kijken we of ze aan eisen voldoen van de Europese Farmacopee (een naslagwerk waarin staat aan welke eisen geneesmiddelbereidingen moeten voldoen, MdL). De vraag is of de eisen die hierin staan ook altijd goed toepasbaar zijn op geprinte geneesmiddelen. Die eisen zijn bijvoorbeeld gericht op de slijtvastheid van een tablet. Een tablet is een samengeperst poeder en dat dient niet uiteen te vallen. Maar de geprinte tabletten hebben meer de structuur van kaarsvet. Wellicht moeten er daarom nieuwe eisen komen voor geprinte tabletten.”

Stamper

Het 3D-printen van geneesmiddelen is een idee waaraan ook apothekers nog zullen moeten wennen. Het klassieke beeld van de apotheker of apothekersassistente die met een stamper en een mortier in de weer is om een geneesmiddel te bereiden, zal hierdoor verder vervagen.

Apothekers bereiden tegenwoordig steeds minder vaak zelf geneesmiddelen, een ambacht dat een beetje in de vergetelheid dreigt te geraken. Veel geneesmiddelen worden in het kader van efficiëntie bereid in centrale bereidingsapotheken, bijvoorbeeld in ziekenhuizen. Apothekers hebben de bevoegdheid om op kleinschalige wijze geneesmiddelen op maat te maken voor patiënten die bij hun eigen apotheek staan ingeschreven.

Omdat het percentage geneesmiddelen dat apothekers zelf bereiden al jaren afneemt, hebben steeds minder apothekers en apothekersassistenten het maken van geneesmiddelen nog goed in de vingers. „Uiteraard is het belangrijk dat ze deze vaardigheid behouden”, stelt Schimmel. „Maar toch kan ik me voorstellen dat apothekers maar beperkt investeren in de bereidingsvaardigheden van hun team als bereidingen op maat nog slechts mondjesmaat voorbijkomen. Een 3D-printer die medicijnen precies in de gewenste dosering print, kan dan een uitkomst zijn. Een voordeel van een 3D-printer is dat je het handmatige bereidingsproces overslaat. Je stopt de geneesmiddelgrondstof met de benodigde hulpstoffen in een soort cartridge, tikt in welke dosering precies nodig is, en de printer drukt de tabletten uit. Ik denk dat apothekers deze oplossing zullen omarmen. Het sluit aan op hun bevoegdheid om kleinschalig geneesmiddelen te bereiden, en dat is precies waar de 3D-printer zeer geschikt voor is.”

Polypil

Het 3D-printen van geneesmiddelen opent allerlei nieuwe mogelijkheden, stelt Schimmel. „Het maakt het in de toekomst bijvoorbeeld mogelijk om meerdere geneesmiddelen in één pil te stoppen: een zogenoemde polypil.” Het concept polypil is in het verleden al eens uitgedacht door wetenschappers. Het idee hierachter is dat oudere mensen die veel geneesmiddelen slikken, zoals bloeddrukverlagers, cholesterolremmers en hartmedicatie, deze toegediend krijgen in één pil waarin vaste doseringen van deze medicatie zijn gestopt. Als alle 55-plussers standaard zo’n pil zouden slikken, ontstaat het effect van een soort ‘vaccin’ waarmee op bevolkingsniveau het risico op hart- en vaatziekten kan worden verlaagd. „Als apothekers zijn we niet zo dol op een dergelijke polypil, omdat je dan vastzit aan standaarddoseringen die je niet individueel kan afstemmen. Maar het 3D-printen van een polypil zou het mogelijk maken om meerdere medicijnen in één keer toe te dienen, waarbij de afzonderlijke doseringen afgestemd zijn op de persoonlijke behoefte van de patiënt.”

Met een 3D-printer kunnen alleen geneesmiddelen worden geprint die een ‘vaste’ vorm hebben, zoals capsules en tabletten. Maar een groot voordeel is dat de apotheker met zo’n printer de vorm van de tabletten helemaal zelf kan bepalen, vertelt Schimmel. „Stel dat je een tablet hebt die het geneesmiddel niet zo snel blijkt af te geven in de maag. Dan kun je ervoor kiezen de tablet uit te drukken in de vorm van een donut, zodat het contactoppervlak met het maagzuur groter wordt en het geneesmiddel makkelijker wordt afgegeven.”

Grote vlucht

Ligt het oude ambacht van het bereiden van medicatie bij de apotheek om de hoek wat te verstoffen, de 3D-printer gaat dit vak nieuw leven inblazen, verwacht Schimmel. „Medicijnen op maat hebben de toekomst. Denk alleen al aan het genetisch paspoort dat we over een tijdje allemaal bij ons dragen. Medicijnen zullen steeds vaker worden afgestemd op persoonlijke kenmerken, zoals genetische eigenschappen.”

Geprinte geneesmiddelen zijn op dit moment nog niet in gebruik in Nederland. „Maar gezien de wereldwijde ontwikkelingen kan het hard gaan. Ik verwacht dat binnen nu en twee jaar 3D-printen een hoge vlucht gaat nemen. Maar de techniek zal zich nog moeten bewijzen.”