La impresión 3D es una técnica de fabricación que se viene utilizando desde los años ochenta, pero ha sido en la última década cuando se ha empezado a aplicar a nivel de la industria farmacéutica. Con esta tecnología se permite a los desarrolladores ir depositando materiales y biomateriales de manera específica en determinados lugares de estructuras tridimensionales, que de otra manera sería impensable.
Para entender el papel de esta tecnología aplicado a la medicina y a la farmacología, el catedrático de Farmacia y Tecnología Farmacéutica de la Universidad del País Vasco (UPV), Jose Luis Pedral, nos explica el presente y el futuro de la impresión 3D. “Cuando estas estructuras son formas farmacéuticas, se denominan ‘imprimidos’, pero también pueden usarse para el desarrollo de dispositivos médicos, como por ejemplo prótesis, o para crear ‘andamios’ para medicina regenerativa”. Estos son unas estructuras porosas que sirven de soporte para el crecimiento de tejidos u órganos nuevos.
Sin embargo, este es solo el principio. Se prevé que esta tecnología marque un antes y un después en materia de trasplantes, “en un futuro podrán ser órganos bioimpresos diseñados para sustituir a órganos dañados” declara Pedral, el cual matiza que este no es el único avance en el que la impresión 3D marcará un hito.
“La impresión 3D es fácilmente adaptable a situaciones de desastres naturales en las cuales se podrían producir medicamentos ‘in situ’"
Así pues, en lo que es el proceso de diseño y desarrollo de nuevas moléculas, puede jugar un papel muy importante. Pedral declara que hoy en día, dentro de la investigación farmacéutica y biomédica, uno de los objetivos que hay es reducir el número de animales que se encuentran en procesos de experimentación mediante la utilización de tecnologías ‘in vitro’. “En este caso, mediante la impresión 3D, nosotros podemos simular órganos, tejidos, estructuras o componentes celulares tridimensionales, de forma mucho más cercana a la realidad, y, por tanto, los resultados que se obtienen se pueden extrapolar mucho más fácilmente al comportamiento de esa molécula en el ser humano”, expone el catedrático de la UPV.
A través de la impresión 3D, se reduce el tiempo de obtención de resultados y se disminuye el uso de experimentación en animales. Sin embargo, estos no son los únicos beneficios, ya que uno de los pros y objetivos de implementar esta tecnología en el desarrollo farmacológico es personalizar las formas farmacéuticas, es decir, realizar medicaciones concretas para poblaciones específicas, como pueden ser niños o ancianos. A su vez, el especialista de la UPV, aclara que otro de los puntos fuertes es que “la impresión 3D es fácilmente adaptable a situaciones de desastres naturales en las cuales se podrían producir medicamentos ‘in situ’ para cubrir necesidades específicas y momentáneas”.
EL FUTURO DE LA IMPRESIÓN 3D EN EL ÁMBITO SANITARIO Y FARMACÉUTICO
Pese a todos sus puntos fuertes, aún queda un largo camino por recorrer. Jose Luis Pedral incide en que para lograr avanzar en la innovación de este cambio es necesario implementar la robotización. “Si somos capaces de robotizar el proceso, vamos a ser capaces de automatizarlo, de incrementar la producción y hacer que la variabilidad en la producción sea mucho menor”. Es importante destacar la relevancia que tendrá incorporar la aplicación de la inteligencia artificial en el diseño de todos estos procesos.
Centrándonos en ‘formas farmacéuticas’, será necesario desarrollar nuevas técnicas analíticas para mejorar los sistemas de control de calidad. En los casos donde nos encontramos grandes producciones, suelen realizarse un ‘Análisis de control destructivo’. Este consiste en que cuando realizas el análisis de un lote de comprimidos producidos por métodos tradicionales, hablamos de lotes que puede tener varios millones de ‘formas farmacéuticas’, una parte de estos al pasar por estos controles se destruyen, no pudiendo usarse nuevamente.
“Será necesario implementar técnicas de control de calidad no destructivas que nos permitan llevar a cabo los análisis de calidad en estos lotes de imprimidos"
Pero con el desarrollo de fármacos por impresión 3D, la producción no suele conllevar tanta cantidad de producto, por lo cual al tener que realizar el análisis de lotes pequeños y personalizados, aplicando las técnicas de control destructivas, destruiríamos la mayor parte del lote. Entonces, como explica el catedrático de farmacia y tecnología farmacéutica de la UPV, “será necesario implementar técnicas de control de calidad no destructivas que nos permitan llevar a cabo los análisis de calidad en estos lotes de ‘imprimidos’, porque si no se disminuye considerablemente la rentabilidad del proceso”.
En cuanto a la medicina regenerativa, un gran reto es el tema de la vascularización de los tejidos, es decir, lograr que el correcto proceso de formación y desarrollo de los vasos sanguíneos en los tejidos y órganos. “Esto actualmente es un cuello de botella en el desarrollo de órganos y tejidos mediante bioimpresión 3D, y creo que es un tema en el que está trabajando mucha gente y que va a ser necesario abordar con nuevas tecnologías y con nuevas organizaciones”, explica Pedral.
En el caso de la ingeniería tisular, es decir, el desarrollo de tejidos artificiales a partir de células, materiales y moléculas, será importante establecer un sistema de transporte adecuado para el material impreso. “A veces se producirán en un lugar y será necesario transportarlo a otro, como sucede hoy día, por ejemplo, con el tema de los trasplantes”, concluye el catedrático Jose Luis Pedral, quien cree que estos sistemas de logística serán imprescindibles para asegurar la viabilidad del producto.