Rivista Pharmaceutical Technology: Innovation Outlook – L’espansione in orizzontale come chiave per lo scale-up
L’implementazione dei processi standard del settore normalmente rispetta una sequenza: parte dallo sviluppo di processo (PD), raggiunge la scala pilota e procede fino allo scale-up o produzione in serie. Questo processo sarà adottato ancora per un po’ di tempo, finché gli impianti per la produzione su larga scala tradizionali continueranno a essere pianificati e le attività di PD/pilota non diventeranno certamente obsolete. Ma lo scale-up tradizionale è messo alla prova dallo scale-out (l’espansione in orizzontale) e la norma accettata della produzione in serie sta cambiando. È certo che gli impianti tradizionali per la produzione su larga scala hanno la propria funzione nella produzione di prodotti biofarmaceutici. Tuttavia, esiste una tendenza di settore verso una capacità di produzione flessibile che offre molti vantaggi per le esigenze future: ad esempio, la rapidità di risposta in caso di pandemia, la pianificazione della capacità produttiva dei prodotti in base alle dinamiche della domanda del mercato legata alla concorrenza dei biosimilari, l’avvicinamento della produzione alle popolazioni colpite e infine la produzione di farmaci per piccole popolazioni di pazienti man mano che le terapie per specifiche malattie diventano più personalizzate. Per soddisfare tali bisogni, considerati i progressi nelle concentrazioni nei processi fed-batch e l’avvento di processi di produzione continua, lo scale-out, ossia la semplice replica di un dato processo a un volume fisso, è spesso una soluzione migliore e più efficiente rispetto allo scale-up.
La tendenza a trattare popolazioni di pazienti sempre più contenute con terapie specifiche per una determinata malattia sta portando in ultima analisi alla medicina personalizzata. La fabbricazione di queste terapie, nonostante le caratteristiche comuni a livello di lavorazione, richiede per natura processi di produzione con un’espansione orizzontale (scale-out), con la replica ripetuta più e più volte di un processo simile, a un certo volume. Lo scale-out trae vantaggio dall’uso dei sistemi monouso (SUS, o “single-use systems”) – e in un certo modo ne dipende. Questi sistemi non sono nuovi, ma quando trovano applicazione in contesti di scale-out, nei quali sono richieste quantità maggiori di SUS relativamente più piccoli per applicazioni sempre più complesse e critiche, le problematiche comuni associate possono acuirsi. Queste sfide comprendono la capacità di implementare in modo rapido e ripetuto i SUS, considerazioni di tipo logistico e la capacità di avviare una supply chain robusta che assicuri la consegna costante di prodotti che soddisfano rigorose specifiche di qualità. È inoltre essenziale che esistano prodotti adeguati con dimensioni proporzionali alla scala del processo. Quello che una volta poteva essere un piccolo filtro da laboratorio ora può essere un filtro critico per la fase di produzione e pertanto deve essere supportato nella medesima maniera delle varianti più grandi per i processi tradizionali su larga scala. Meissner risponde a queste esigenze con nuovi prodotti di filtrazione progettati specificamente per la piccola scala.
I processi su scala orizzontale inoltre traggono vantaggio da livelli migliori di automazione, che spesso sono necessari per i processi stessi. Per i produttori di farmaci, questo permette l’esecuzione di un numero maggiore di processi, normalmente in parallelo, e con modalità operative potenzialmente migliorate. Analogamente, anche la catena di fornitura a supporto dei processi su scala orizzontale deve essere più automatizzata; ciò vale sia per la fornitura di soluzioni di processo integrate che per lo sviluppo di metodi di produzione dei consumabili e di tecnologie. Fattori di stimolo dell’automazione, comuni sia ai produttori di farmaci che alla catena di fornitura, includono il raggiungimento di una maggiore solidità di processo, il rapido aumento della capacità e la possibilità di codificare dati di produzione aggiuntivi. Per questo motivo, Meissner sta sviluppando soluzioni di lavorazione unitaria altamente automatizzate nonché tecnologie di connessioni monouso di prossima generazione: queste devono essere in grado di sostituire le connessioni meccaniche assemblate a mano con connessioni termiche permanenti generate tramite processi interamente automatizzati.
