Bildquelle: Velimir – stock.adobe.com

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Die Zusammenarbeit mit erfahrenen Fertigungspartnern kann bei der Entwicklung von medizinischen Kombiprodukten wesentliche Vorteile mit sich bringen, um eine erfolgreiche Umsetzung zu garantieren.

 

Der Markt wächst

Langfristig implantierbare Kombinationsprodukte, die länger als 29 Tage im Körper verbleiben und mit einem oder mehreren pharmazeutischen Wirkstoffen (APIs) angereichert sind, werden heute bereits eingesetzt und verbessern die Lebensqualität von Patienten. Einer Studie von iHealthcareAnalyst zufolge [1] wird der weltweite Markt für diese Produktklasse bis zum Jahr 2025 jährlich um 5,8 Prozent wachsen und bis dahin einen Wert von 30 Mrd. US-Dollar erreichen. Eine wichtige Triebkraft ist die Zunahme chronischer Krankheiten. Der Studie zufolge werden außerdem minimalinvasive Operationen und das Tragen solcher Produkte im Allgemeinen immer populärer.

Verbesserte Resultate für die Patienten könnten letztlich entscheidend sein, zudem ist das Behandeln mit Kombinationsprodukten wirksamer als herkömmliche Methoden und gleichzeitig kostengünstiger. Dies ist ein immer wichtiger werdender Faktor in der Gesundheitsbranche. Darüber hinaus ermöglicht diese Produktklasse pharmazeutischen Unternehmen, behördlich zugelassene Rezepturen auf neuartige Weise zu verwenden. Dadurch wird der Medikamenteneinsatz ausgeweitet und das Leben der Patienten potenziell verlängert.

In einer Vaginalspirale werden API mit Silikon kombiniert für eine geregelte Wirkstoffabgabe. (Bildquelle: Trelleborg Sealing Solutions)

In einer Vaginalspirale werden API mit Silikon kombiniert für eine geregelte Wirkstoffabgabe. (Bildquelle: Trelleborg Sealing Solutions)

Sie ermöglichen beispielsweise den Verzicht auf das tägliche Verabreichen von Verhütungsmitteln oder Wirkstoffen, um retrovirale Infektionen zu verhindern. Da intrauterine (in der Gebärmutter eingesetzte) Kombinationsprodukte auf Silikonbasis mehr als einen Wirkstoff enthalten können, können sie gleichzeitig eine präzise Dosis eines antiviralen Medikaments und eines Hormons abgeben.

Die langfristig wirkstofffreisetzenden, implantierbaren Produkte können auch zum Bekämpfen von Krebstumoren eingesetzt werden. Winzige medizinische Geräte, die eine exakt dosierte Menge der in der Chemotherapie verwendeten Zytostatika über einen bestimmten Zeitraum abgeben, werden genau dort platziert, wo sie benötigt werden. Dadurch lassen sich die Behandlungskosten erheblich senken und gleichzeitig die Nebenwirkungen drastisch reduzieren.

Herausforderungen beim Markteintritt

Die Entwicklungs-, Herstellungs- und Genehmigungsprozesse für Kombinationsprodukte können äußerst anspruchsvoll, aber im Erfolgsfall auch sehr lohnend sein. Einige der größten Herausforderungen für Hersteller wie Trelleborg Sealing Solutions, liegen in der Lösung von technischer Machbarkeit sowie Skalierbarkeit in der Produktion, noch bevor klinische Studien beginnen.

Um diese Aufgaben in Angriff zu nehmen, müssen die Beziehungen und Wechselwirkungen zwischen Medikament, Gerät, Material, wie beispielsweise Silikon und Herstellungsprozess, von allen Parteien verstanden werden, vor allem im Hinblick auf die technische Machbarkeit, das Einhalten von Vorschriften und natürlich die Funktionalität und Wirksamkeit am Patienten, inklusive aller damit verbundenen Risiken. ede dieser Variablen nimmt Einfluss auf die anderen. Es gilt, das optimale Gleichgewicht der Faktoren vor dem endgültigen Festlegen des Design- und Herstellungsprozesses zu finden.  Bei der Silikonextrusion, dem Spritzgießen und anderen Verarbeitungsmethoden vernetzt das Silikon durch Hitze. Wenn das API wärmeempfindlich ist, sind die Wahl des Silikons und das Vernetzungsverfahren desselben entscheidende Faktoren. Neue, bei niedrigen Temperaturen vernetzende Silikone oder alternative Vernetzungs- oder Prozesstechnologien können Lösungsansätze bringen.

Es erfordert umfassendes Fachwissen, um die gewünschte Freisetzungsrate für ein bestimmtes Medikament in einem spezifischen Silikontyp sicherzustellen. Silikon hat eine matrixartige Polymerstruktur. Während des Entwicklungsprozesses wird die Silikonmatrix auf die Molekularstruktur des Wirkstoffs abgestimmt, um eine optimale API-Freisetzung über den gewünschten Zeitraum zu gewährleisten.

Mit Silikon lassen sich besonders einfach medizintechnische Teile in winziger Größe fertigen. (Bildquelle: Trelleborg Sealing Solutions)

Mit Silikon lassen sich besonders einfach medizintechnische Teile in winziger Größe fertigen. (Bildquelle: Trelleborg Sealing Solutions)

Schließlich ist das Entwickeln eines industriellen Herstellungsprozesses ein oft übersehenes Element für den Gesamterfolg des Produkts. Ein Prozess, der während der Entwicklungsphase in kleinem Maßstab durchführbar ist, kann zu einer ineffizienten oder unerschwinglich teuren Herstellung im großen Maßstab führen.

In einer typischen Entwicklungspartnerschaft konzentriert sich der geistige Eigentümer des Kombinationsprodukts sowohl auf die Kooperation mit dem Pharmazeuten, dessen Fokus auf der Arzneimittelentwicklung und deren Validierung liegt, wie auch die klinische Strategie und Koordination in Kombination mit seinem Gerät, das Einreichen von Zulassungsanträgen, die Spezifikationen und die Designkontrolle. Der Entwicklungs- und Herstellungspartner koordiniert das effiziente Herstellen des Produkts und plant die Skalierbarkeit vom Labormaßstab bis zur kommerziellen Produktion. Hierzu gehört auch die Validierung in Übereinstimmung mit dem geplanten regulatorischen Weg.

Vier Schlüsselfragen zum Erfolg

Bei der Auswahl von Fertigungs- und Entwicklungspartnern oder der dazugehörigen Komponenten sollten folgende Fragen beantwortet werden:

  1. Welche Erfahrungen bestehen mit dem behördlichen Prüfverfahren für Kombinationsprodukte?
    Hersteller dieser Produkte und Komponenten, die mit dem dualen regulatorischen Weg nicht vertraut sind, können davon profitieren, einen Hersteller auszuwählen, der über diese Erfahrung und die Fähigkeit verfügt, bei der Entwicklung eines Projektplans zu helfen. Das Unterschätzen des Zeitaufwands für die Produktentwicklung und -prüfung (etwa eine Studie zum Bestimmen der Elutionsrate), das Durchführen einer Reihe klinischer Studien und das Führen durch mehrere behördliche Prüfungen kann ein Projekt zum Scheitern bringen.
  2. Ist der potentielle Partner in unterschiedlichen Verarbeitungsmethoden und deren Eignung für diverse APIs erfahren?
    Zunächst sollte ein erfahrener Herstellungspartner über eine breite Verarbeitungserfahrung verfügen, um das optimale Verfahren für das geplante Produkt zu empfehlen. Der Partner sollte ein Befürworter von Concurrent Engineering sein und einen DfM-Ansatz (Design for Manufacture) verfolgen. Weiterhin sollte er in der Lage sein, zu frühen Entwicklungsentscheidungen beizutragen, indem er wesentliche Design- und Verarbeitungshinweise bezüglich Passform, Design und Funktion des Kombinationsprodukts liefert. Dadurch wird sichergestellt, dass Skalierbarkeit und kommerzielle Aspekte in vollem Umfang berücksichtigt werden.
  3. Wie gut sind die Materialkenntnisse?
    Benötigt wird ein Hersteller mit guter Materialentwicklung, Verarbeitungserfahrung und langfristigen Beziehungen zu Materialherstellern auf globaler Basis. Das Verständnis der Verarbeitungseigenschaften vom Werkstoff und wie sie beeinflusst und kontrolliert werden können, ist entscheidend für das erfolgreiche Validieren und Einführen eines Endprodukts. Eine enge technische Zusammenarbeit zwischen Teile- und Materialherstellern erleichtert den Anpassungsprozess bestehender Materialien oder das Entwickeln neuer Materialien nach Bedarf.
  4. Was ist das volle Spektrum der Fähigkeiten?
    Um eine schlanke Lieferkette zu gewährleisten, kann es vorteilhaft sein, einen Herstellungspartner zu wählen, der in der Lage ist, ein vollständig fertiges Kombinationsprodukt anzubieten, das alle Aspekte der Pre- wie auch Post-Herstellungsprozesse, wie beispielsweise Verpackung, Etikettierung, Sterilisation, und Supply Chain Management umfasst.

Lange Entwicklungszeit

Die Entwicklungszeiten für Kombinationsprodukte werden in Jahren statt in Monaten gemessen. Daher ist es entscheidend, grobe Annahmen auszuschließen, um sicherzustellen, dass die Projekte auf Kurs bleiben. Investitionen in technische Unterstützung und Beratung stellen sicher, dass das Endprodukt erfolgreich hergestellt werden kann, dass es sich leicht in kleinen Mengen für erste Versuche herstellen lässt und dass es kostengünstig im größeren und ganz großen Maßstab produzierbar ist.

Quelle

[1] https://www.ihealthcareanalyst.com/demand-minimally-invasive-technologies-propel-implantable-drug-delivery-devices-market/ (abgerufen am 08.09.2020)

Über die Autoren

Ursula Nollenberger

ist Product Line Director bei Trelleborg Healthcare & Medical in Stuttgart.

Kevin Ehlert

ist Segment Manager bei Trelleborg Healthcare & Medical in Stuttgart.