3Dプリント医薬品はまだ初期段階にありますが、医療分野を変革する可能性を秘めています。
3Dプリンティングにより、個々の患者のニーズに合わせて調整された医薬品を作ることが可能になります。
この技術革新には、体内で特定の速度で溶けるように設計された医薬品や、特定の組織や細胞を標的とする医薬品が含まれる可能性があります。
3Dプリンティングは、形状、大きさ、食感、色などの医薬品の特徴をカスタマイズするためにも活用できる可能性があります。
3Dプリント医薬品は、個別化医療の未来となりうるものです。最新の研究では、プリントされた錠剤が、従来の方法で製造された錠剤に求められる基準に匹敵する十分な品質に達していることが示されています。
私たちの新たな研究は『International Journal of Pharmaceutics』に掲載され、患者にとって3Dプリント医薬品がもつ可能性を明らかにしています。
3Dプリンティングを日常的な利用にまで拡大できれば、自分の特定の健康ニーズに合わせて医薬品をカスタマイズできるという、ほぼ無限の可能性が、思いのほか早く現実のものとなるかもしれません。
画一的な方法では対応できない
長い間、医薬品は「ワンサイズ・フィッツ・オール」と呼ばれるような画一的な方法で製造されてきました。錠剤やカプセルは決まった用量でしか提供されません。しかし、その用量があなたに合わない場合はどうすればよいのでしょうか。
決まった用量でしか提供されない場合、服用量が多すぎたり少なすぎたりすることを避けるのは難しいことがあります。抗うつ薬のように、用量を急に変えると副作用が生じる重要な薬を服用する場合、深刻な結果を招くおそれがあります。
こうした状況に対する従来の解決策は、錠剤を半分や4分の1に割って、その中間の用量を得ようとするものでした。しかし、これはすべての錠剤で可能なわけではなく、可能な場合でも、研究によれば結局のところ不正確な用量になることが多いことが示されています。
3Dプリンティングは、当て推量を取り除き、医療従事者があなたに合った医薬品を真に個別化できるような柔軟性をもたらします。
一層ずつ積み重ねて
3Dプリンターがおもちゃ、医療機器、さらには食品を製造している様子をご覧になったことがあるかもしれません。
医薬品の印刷にも同じ技術が使われ、医薬品を他の承認済み成分と混ぜて溶かし、一層ずつ積み重ねて錠剤を造形します。これにより胃の中で溶けやすくなります。重要な点として、機械に指示を与えて大きくしたり小さくしたりすることで、必要な用量に応じた錠剤を3Dプリントできます。
私たちの概念実証研究では、従来の製造方法では極めて困難な方法で、非常に正確な用量のカフェインを含む錠剤を3Dプリントすることができました。
限られた市販の選択肢から用量を選ぶのではなく、まず用量を決め、それに合わせて錠剤を設計し、プリントしました。
医薬品とはあまり考えられていませんが、本研究でカフェインを選んだことは重要です。カフェインは世界で最も広く使用されている行動薬だからです。カフェインの摂取量を減らそうとすると、用量を正しく下げることの難しさから、頭痛や吐き気を引き起こすことがよくあります。これは、画一的な方法では対応しきれない多くの場面の一つです。
同じ用量になるように従来のカフェイン錠剤を分割する試みと比べると、3Dプリントされた錠剤のほうがはるかに正確な用量を示すことがわかりました。
私たちの研究結果は、「適切な患者に、適切な時に、適切な医薬品を」を実現するための簡単な製造プロセスを示しています。これは個別化医療の指導原則の一つです。
医療の進化
3Dプリンティングは数十年前から存在していますが、医薬品の製造、特に病院や薬局の環境での利用は非常に新しいものです。
オーストラリアは、治療用品管理局による規制のおかげで、医薬品について厳格な品質管理基準を設けています。3Dプリント医薬品をどのように規制するかについては、まだ判断するには早すぎます。
米国にはすでに、食品医薬品局（FDA）の承認を受けた3Dプリント抗けいれん薬「Spritam」が1種類あります。この製法により、錠剤は口の中で素早く崩壊するため、飲み込みに困難がある患者に適していますが、用量のカスタマイズはできません。
しかし、臨床現場ではカスタマイズされたアプローチが目前に迫っているようです。新たな3Dプリント医薬品が2021～22年にかけてFDAの治験新薬承認を受けており、ほかにも複数の臨床試験が近年完了している。
世界経済フォーラムはどのように医療の現状を改善しているのか？
保健医療センターは、アクセス、公平性、レジリエンス、備えなど、世界中の保健システムが直面する課題を理解するために、リーダーをつなぎます。
信頼に基づく対話と官民連携を通じて、同センターはパートナーが共通の優先課題に沿って連携し、健康アウトカムの改善に向けた集団的行動を推進できるよう支援しています。
薬局や病院に3Dプリンターを導入し、現場での真の個別化を実現する未来を私たちは思い描いています。ただし、現段階では、従来の医薬品に取って代わる、あるいはそれと競合するということを必ずしも意味するわけではありません。
現在の3Dプリンティング技術の生産速度は、従来の製造方法よりもはるかに遅いです。最大の恩恵は、特に複雑な服薬計画を持つ患者や、抗うつ薬のような特定の種類の医薬品を服用している患者にもたらされる可能性が高いと考えられます。したがって、最も必要としている人々が、自分専用のオーダーメイド医薬品を手にできるかもしれません。
実際には、可能性は適切な用量を選ぶことにとどまりません。医薬品の3Dプリンティングは、複数の薬剤を1つの「ポリピル」に組み合わせたり、形状、大きさ、色、食感などを完全にカスタマイズしたりすることも含まれる可能性があります。
私たちは、3Dプリンティングが機械学習、人工知能、ビッグデータなどの技術と組み合わされる、デジタルヘルスケアの進化を思い描いています。これは、真の個別化医療に向けた次の大きな一歩となるでしょう。
この未来には、研究者、医療従事者、規制当局が協力して、医療における3Dプリンティングの位置づけを定める必要があります。しかし、ボタンを一つ押すだけで、地元の薬局や病院から個別化医薬品を受け取れる日が来るかもしれません。
