Pharmacie sur demande, étude intéressante du MIT, la pharmacie du futur ?
ARTICLE POUR PROFESSIONNELS
Domaine : science
Mots-clés : industrie pharmaceutique, chimie, innovation
Niveau de difficulté de larticle : moyenne (sur 3 niveaux : facile, moyenne et difficile)
CAMBRIDGE (MASSACHUSETTS) Des chercheurs du renommé MIT aux Etats-Unis ont développé une pharmacie portable de taille compacte capable de produire différents médicaments sur demande, qui selon la photo (voir à gauche) divulguée par linstitution a plus ou moins la taille dun gros réfrigérateur. De la même façon quun générateur produit de lélectricité lors dune coupure de courant, ce système peut être facilement mis en place pour produire des médicaments utiles lors dune crise sanitaire ou prévenir le manque de médicaments lors de problème mais aussi en cas de fermeture dune usine de production, ont affirmé les chercheurs américains.
Pour le moment plutôt une alternative
"Il faut penser à cette pharmacie portable comme une solution durgence," a affirmé Allan Myerson, un professeur du département de chimie au MIT qui a mené létude avec deux autres scientifiques. Selon lui : "Lobjectif nest pas de remplacer la production industrielle traditionnelle, mais plutôt damener une alternative lors de situations particulières."
Un tel système pourrait aussi être utilisé pour produire des petites quantités de médicaments nécessaires dans des essais cliniques pour soigner des maladies rares, a affirmé Klay Jensen, également un professeur du MIT qui a participé au développement de cette machine.
Selon Jenson: "Le but de ce projet était de construire une petite unité portable totalement intégrée, avec la capacité de lenvoyer à travers le monde. Et du moment que vous avez les bons produits chimiques, vous pouvez produire des médicaments (pharmaceuticals en anglais)."
Cette étude a été publiée le 31 mars 2016 dans la version online du journal Science. Le 3ème auteur non cité ci-dessus est Timothy Jamison. Lauteur principal est Andrea Adamo, également du MIT. Cette institution est souvent citée comme étant l'une des 5 meilleures au monde, avec notamment Harvard et Stanford.
Davantage de flexibilité dans la chaîne de production
La production traditionnelle de médicaments, également appelée en anglais "batch processing" (production de lots en français), peut prendre des semaines ou des mois. La molécule active est synthétisée dans des usines spécialisées puis envoyée vers dautres usines afin de garantir une transformation dans la forme galénique adaptée qui sera délivrée au patient, que cela soit sous forme de comprimés, solutions ou suspensions. Ce système permet peu de flexibilité pour répondre à des situations durgence et peut être susceptible dinterruptions problématiques si lune des usines de la chaîne de production doit fermer par exemple.
C'est pourquoi, plusieurs industries pharmaceutiques sont actuellement en train de regarder et mettre au point le développement dune approche alternative appelée en anglais "flow processing", cest-à-dire un processus continu qui peut être réalisé sur tous les sites industriels.
Armée américaine
Il y a 5 ans, les 3 scientifiques MM Jamison, Jensen et Myerson avaient travaillé sur un projet industriel financé par Novartis de type "flow processing". Ce projet étant terminé, ils ont mis leur expertise pour développer ce nouveau système portable. Larmée américaine, pour être précis le Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), a contribué au financement de ce système portable.
1000 doses par 24h
Ce nouveau système mis au point par les chercheurs du MIT permet la production de solutions et suspensions de médicaments comme la lidocaïne, la fluoxétine, le diazépam ou encore la diphenhydramine. Grâce à cet appareil, les chercheurs sont capables de produire environ 1000 doses dun médicament donné en 24 heures.
Le succès pour mettre au point un système continu (flow processing) repose sur le développement de réactions chimiques qui ont lieu comme réactifs de flux à travers des tubes relativement petits comparé aux énormes cuves utilisées dans les usines pharmaceutiques traditionnelles. Le flux en lot (batch processing) est limité par la difficulté à refroidir ces cuves, mais le système en flux continu permet des réactions chimiques qui produisent de la chaleur pouvant être réalisées de façon sûre.
Dans de nombreux cas nous avons développé des synthèses de médicaments qui navaient jamais été réalisées sur des plateformes en flux continu, a affirmé M. Jamison.
Les réactions chimiques nécessitent que la synthèse de chaque médicament prenne place dans les 2 premiers modules (lire ci-dessous pour mieux comprendre les modules et voir de l'appareil). Les réactions ont été conçues pour faire en sorte quelles aient lieu à une température inférieure à 250 degrés Celsius et une pression inférieure à 17 atmosphères.
Reprogrammation du système
En échangeant des composants entre chaque module, les chercheurs peuvent facilement reprogrammer le système de production permettant la synthèse de différents médicaments. "En quelques heures nous pouvions passer dun composant chimique à un autre" a affirmé M. Jensen.
Dans le second module, la solution obtenue brute est purifiée par cristallisation, filtrée puis séchée pour enlever le solvant, puis dissoute ou suspendue dans de leau pour obtenir la forme finale prête à délivrer au patient. Les chercheurs ont également incorporé un système dultrason pour sassurer que la formulation de la solution médicamenteuse soit à la bonne concentration.
Usine à petite échelle, plusieurs avantages
Lun des avantages de ce système de petite taille est quil permet la production de petites quantités de médicaments qui pour des raisons de coûts seraient impossible à réaliser pour une usine industrielle classique. Cette machine pourrait être utile par exemple dans la prise en charge de maladies rares ou orphelines, car une petite quantité de médicament est souvent largement suffisante.
Il serait aussi possible de l'utiliser dans des régions avec peu de possibilité de stockage, on peut imaginer des endroits reculés. Comme les médicaments pourraient désormais être produits sur demande, le stockage de produits finis serait inutile.
Just on time
"Lidée ici que vous produisez ce que vous avez besoin, et vous faites une forme galénique simple, car ces médicaments vont être pris à la demande. Les dosages nont pas besoin davoir une stabilité à long terme" affirme M. Myerson. Autrement dit, on peut imaginer quavec un tel système certaines formes galéniques peu utilisées actuellement comme une solution pour raison de problème de conservation puissent être davantage privilégiées. M. Myerson termine son raisonnement : "Les personnes se manifestent, vous faites le médicament et ils le prennent."
Deuxième phase du projet
Les chercheurs du MIT travaillent actuellement sur une 2ème phase du projet, qui porte sur le développement dune machine ou système environ 40% plus petit et sur la production de médicaments nécessitant une synthèse chimique plus complexe. Ils travaillent également sur la production de comprimés, plus difficile à synthétiser que les médicaments liquides.
Lavenir de la pharmacie dofficine (analyse) ?
Si on fait un peu de science-fiction, ce travail de recherche pourrait ouvrir la voie au développement de certains médicaments de façon automatisée directement à la pharmacie et sur demande, grâce à une machine similaire, un peu comme limpression 3D pour le commerce en général. Il semble toutefois que le chemin soit encore long. Il y a quelques dizaines dannées, les médicaments étaient fabriqués ou préparés directement à la pharmacie (officine), puis progressivement lindustrie pharmaceutique sest chargée de cette mission. Peut-être sagit-il à terme dun éventuel retour aux sources. Les barrières restent néanmoins nombreuses, quelles soient techniques (larticle ci-dessus montre la difficulté à préparer des comprimés) et surtout juridiques et sécuritaires, on peut imaginer quelques difficultés avec Swissmedic pour une pharmacie suisse cherchant à préparer des comprimés de paracétamol à la pharmacie avec une telle machine.
A retenir de cette étude (Takeaways)
- Ce système permettant la fabrication de différents médicaments na pas pour but de remplacer lindustrie pharmaceutique, actuellement il a comme mission d'être surtout utilisé lors de situation d'urgence
- Ce système va dans une tendance actuelle de lindustrie pharmaceutique deffectuer une production de médicament en flux continu (flow processing) et moins en flux de lot (batch processing)
- L'avenir semble se diriger vers une production à la demande de certains médicaments, un peu comme le just in time de l'industrie automobile
Le 6 avril 2016. Par Xavier Gruffat (pharmacien, MBA), co-fondateur de Pharmapro.ch. Sources: Communiqué de presse de létude (traduit et adapté de langlais des Etats-Unis par XG), MIT. Lien vers le communiqué de presse : http://news.mit.edu/2016/portable-pharmacy-on-demand-0331
Copyright photo : chercheurs du MIT mentionnés dans larticle (Courtesy of the researchers)
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