Läkemedelsindustrin har länge sökt nya sätt att förlänga livslängden och värdet hos befintliga behandlingar samt att göra nya terapier mer anpassningsbara, tolerabla och effektiva.
En ny generation långtidsverkande injektionsläkemedel syftar till att göra just detta genom att tillämpa industriell beläggningsteknik baserad på atomlagerdeponering på läkemedelsformuleringar.
Det som en gång ansågs omöjligt hade blivit verklighet: när denna berättelse publicerades pågick den första kliniska studien av ett ALD-inkapslat läkemedel, samtidigt som den första läkemedelsfabriken med ALD-kapacitet var under utveckling.
Det fanns ingen där som kunde säga till oss att ’det här är omöjligt’. Vi var idealistiska. Som materialkemister visste vi att det inte fanns någon anledning till att det inte skulle fungera. Det var verkligen det som hjälpte oss att få genombrottet.
För yrkesverksamma inom elektronik- och materialtillverkning har atomlagerdeponering (ALD) länge varit en högt värderad teknik. ALD är en exakt, konform och anpassningsbar tunnfilmsbeläggning i nanoskala som används för att skydda och förlänga livslängden hos många av världens mest avancerade produkter inom industriell elektronik och halvledarteknik.
Men tänk om tekniken kunde användas för att belägga aktiva läkemedelssubstanser (API:er)? En skräddarsydd tunnfilmsbeläggning av långsamt upplösande oorganiska oxider runt den organiska aktiva läkemedelssubstansen skulle möjliggöra en kontrollerad frisättning till blodbanan under dagar, veckor eller månader. Samtidigt skulle substansen skyddas och stabiliseras, vilket skulle förlänga behandlingens varaktighet och effekt.
Det var det fascinerande förslag som Anders Johansson och Mårten Rooth, Nanexas medgrundare, presenterade vid ett möte med ett stort läkemedelsföretag 2013.
Men skulle det fungera?
”Vi hade arbetat med ALD för medicintekniska produkter när idén att tillämpa tekniken på aktiva läkemedelssubstanser först dök upp. Kunderna beskrev sina utmaningar med läkemedelstillförsel, och vi började fundera: tänk om vi kunde använda en ALD-beläggning för själva läkemedlet, inte bara för medicinsk utrustning?”
”Vi hade haft blandade resultat i våra medicintekniska projekt, men tidigt i läkemedelsutvecklingen insåg vi: vi har verkligen något här, det här kan fungera. Det kommer att bli svårt, men vi kan göra det – och till slut gjorde vi det.”
Patentansökan för den första ALD-inkapslade aktiva läkemedelssubstansen lämnades in 2013. När berättelsen publicerades pågick den första kliniska studien med ett PharmaShell®-läkemedel, det vill säga ett ALD-inkapslat läkemedel, och fler studier var på gång.
Först inom området
Vilka var de största utmaningarna?
”Agglomerering av partiklar. Vi arbetade med många olika substanser och stötte gång på gång på problem. Men eftersom vi var först inom området lät vi oss inte avskräckas. Vi löste varje problem efter hand som det uppstod och visste att vi befann oss på helt ny mark.”
”I slutändan blev lösningen på agglomereringsproblemet en central del av vårt patent och vår process. Det är detta som gör PharmaShell® unikt. Vi bygger upp höljet i upprepade skikt och varvar beläggning med siktning tills varje partikel är helt förseglad.”
”Det är en process som sker under normala omgivningsförhållanden, utan lösningsmedel, och som möjliggör en hög läkemedelshalt på upp till 80 procent. Den ger en exceptionell kontroll över beläggningens tjocklek, stor flexibilitet och möjlighet att belägga ett brett spektrum av aktiva läkemedelssubstanser, inklusive biologiska läkemedel, proteiner och peptider.”
Framtiden för långtidsverkande injektionsläkemedel
Långtidsverkande injektionsläkemedel har stor potential. De kan förbättra läkemedels tolerabilitet, minska antalet injektioner som krävs vid befintliga långtidsbehandlingar och möjliggöra utvecklingen av nya terapier.
Hur ser då framtiden ut för ALD och PharmaShell® som metod för läkemedelsformulering?
”Jag tror att användningen kommer att öka. När man i dag injicerar en aktiv läkemedelssubstans får man en omedelbar effekt, men substansen försvinner sedan snabbt ut i den systemiska cirkulationen. Att kunna förhindra detta genom att skapa en depå med en tät och kontrollerbar beläggning öppnar många möjligheter att förlänga en behandlings verkningsprofil, effekt och värde.”