Galeno, alchimie in 3D
per farmaci stampati in casa

La cartuccia è l’eccipiente che darà forma alla capsula, l’inchiostro i principi attivi destinati a bersagliare la malattia e il software di stampa nient’altro che la ricetta del medico. La medicina personalizzata si arricchisce di nuovi scenari e, dalle terapie cucite su misura, arriva a esplorare le potenzialità dei farmaci stampati in 3D. «Si tratta di due facce della stessa medaglia, da un lato cure registrate sempre più minuziosamente sui valori fisiologici del singolo paziente, dall’altro la possibilità di realizzare i medicinali direttamente a casa propria». In verità a segnare l’esordio delle stampanti tridimensionali nella medicina 4.0 saranno le farmacie ospedaliere e non quelle home-made, tuttavia lo scenario tracciato da Marco Abbro non è affatto remoto. A testimoniarlo è Galeno, il prototipo di 3D printer messo a punto da questo giovane osteopata campano ora al terzo anno di Medicina alla Federico II di Napoli. Prodotto in seno a BIOlogic, primo Biofablab campano e ramo d’azienda della Knowledge for Business di Città della Scienza, Galeno è ora tra le meraviglie di Corporea, il museo interattivo del corpo umano dello science center partenopeo. «Il prototipo esposto a Corporea è un adattamento del progetto messo a punto all’interno del Dream FabLab di Città della Scienza. Il nostro obiettivo è di entrare nei mercati, non certo quello di rimanere nei musei», chiarisce Marco.



Farmaci più rispettosi dei tempi dei pazienti
Ecco il mercato: Galeno ambisce ad essere una tecnologia innovativa nel ramo farmaceutico. Attraverso la reingegnerizzazione di una stampante 3D, Marco è riuscito a metter su un dispositivo in grado di realizzare una capsula con differenti eccipienti organizzati rispettivamente per volumi e forme. Qualcosa di analogo lo hanno realizzato al MIT di Boston (manco a dirlo) ma in quel caso la stampante provvede al dosaggio del principio attivo grazie all'aiuto un braccio robotico. Galeno invece fa tutto da sé: mixa con semplicità e precisione attivatori, inibitori e protettori oggi preparati e somministrati ai pazienti attraverso le farmacie ospedaliere (come ad esempio le cosiddette UMaCa per i pazienti oncologici). A segnare la differenza è il particolare non da poco per cui se oggi il paziente deve necessariamente adeguarsi ai tempi di somministrazione dettati dai principi biochimici dei farmaci, a breve con la stampante 3D la farmacia del reparto potrà invece stampare per lui una capsula in grado di programmare il tempo di assorbimento degli eccipienti in base all'evoluzione del suo stato clinico.   
Si assiste così ad un capovolgimento di prospettiva nel rapporto tra assunzione e rilascio. L’ingegnerizzazione dell’involucro permette infatti una suddivisione volumetrica grazie alla quale principi attivi differenti sono assimilabili in tre momenti diversi della stessa giornata. A giocare un ruolo chiave nella tempistica del rilascio sono lo spessore e soprattutto la forma degli involucri che compongono la capsula. “Form is function” spiegava Ludwig Mies van der Rohe, padre del design contemporaneo, ispirandosi alle morfologie naturali. A ispirare il metodo di Galeno sono principi molto simili.  Su questo aspetto il team di BIOlogic si avvale della collaborazione della sede napoletana dell’Istituto Italiano di Tecnologia diretto da Paolo Netti. «In particolare – spiega Abbro - la collaborazione con Netti ci permetterà di valutare con simulatori fisiologici una maggiore accuratezza nello scioglimento delle superfici della capsula stessa».



L'intuizione: puntare sul polimero «commerciale»
Determinato come sanno esserlo solo coloro che sanno quanto sia difficile inseguire un’idea, Marco ha coinvolto nel suo progetto le punte di diamante della ricerca di settore. Oltre all’Istituto Italiano di Tecnologia e alla direzione scientifica di Amleto Picerno Ceraso, pioniere della fabbricazione digitale in Italia e responsabile del Dream FabLab di Città della Scienza, il maker partenopeo ha ottenuto anche la collaborazione dell’Istituto per i Polimeri Compositi e Biomateriali del Cnr di Napoli. «Marco ha avuto una buonissima intuizione, ha scoperto l’adattabilità di un polimero commerciale prodotto da una grande azienda, la Basf, alla fase di estrusione del materiale delle capsule» afferma il direttore dell’Istituto Mario Malinconico. «Concepito come additivo per plastiche – continua lo scienziato – questo polimero può conferire proprietà assolutamente pertinenti a quelle di una capsula intelligente, in grado di effettuare il rilascio controllato dei farmaci. Noi qui in Istituto lavoriamo da tempo sulla sintesi di copolimeri strutturalmente analoghi a quelli ingegnerizzati dalla Basf, i nostri sono molto più precisi, per dir così, ma per la fase sperimentale quelli individuati da Marco sono un ottima base da cui partire per ottimizzare il processo». 

In cerca di capitali per anticipare i competitor
Avviata la fase di ricerca, serve ora dare l’abbrivio a quella di testing. «Molte associazioni di categoria e industrie di settore hanno già manifestato grande interesse al progetto» chiosa Marco senza riuscire a nascondere un che di disincanto. La parte più difficile viene adesso, trovare i quattrini per trasformare in una solida impresa un promettente progetto di ricerca concepito nella Vesuvio Valley prima di importare stampanti “galeniche” da qualche Silicon Valley sparsa per il globo. Il costo di una stampante del genere può variare da poche migliaia di euro alle decine, dipende dalla complessità dei farmaci per cui le si intende realizzare. «In ogni caso – conclude lo studente di medicina - il risparmio che questi dispositivi apporterebbero a livello di sistema sanitario nazionale è considerevole. Le stampanti come Galeno diventeranno la norma, è solo questione di tempo».