Doktoritöö on samm personaal- ehk täppismeditsiini suunas, mille abil soovitakse haiguseid ennetada, diagnoosida ja ravida viisil, mis saavutaks parima tulemuse konkreetsel patsiendirühmal. Mitmekülgsete teadmiste kasutamine sobivaima raviaine, annuse ja ravimvormi valimisel aitab kaasa oodatud ravitulemuse saavutamisele. Neid teadmisi aitab rakendada kolmemõõtmeline (3D) printimine. 

Kui farmaatsiatööstus toodab ravimeid suurtes kogustes, siis 3D-printimine võimaldab seda teha lihtsamini väiksemas mahus. Laura Viidik rääkis, et praegune ravimite tootmine ei paku kuigi palju paindlikkust. Siinkohal tulebki appi tema doktoritöö. 

Ravimite 3D-printimine tähendab arvutis loodud mudeli järgi kiht-kihi haaval kolmemõõtmelise objekti loomist. Printimismeetodeid on erinevaid. Mõnel juhul võib algmaterjal olla pulber, mõnel juhul sulatatud kujul. Ühisnimetajana luuakse aga ravimit kihiti, mis tähendab, et kihtide arvu saab vajadusel lihtsalt muuta. See omakorda teeb ravimi valmistamise paindlikumaks. 

Viidik selgitas, et kui keskmine inimene vajab keskmise annusega ravimit, näiteks kümne kihiga tabletti, siis on ka neid, kes vajaksid väiksemat annust, näiteks kuue või seitsme kihiga. Samas võib olla inimesi, kelle organism töötab väga kiiresti ja tema võib seepärast vajada suuremat kogust raviainet. Ehk siis tabletti, mis on näiteks 15 kihiga. Ravimite 3D-printimine just säärast paindlikust lubabki.

Sellega 3D-printimise eelised ravimite valmistamisel ei piirdu. Ühte tabletti võib lisada mitu raviainet nii, et ideaalis peaks üks toimeaine koheselt mõju avaldama, teine aga mõjuda pikema aja jooksul. 

Laborites on uuritud sedagi, kui häid tulemusi annab ühe tableti sisse mitme erineva toimeaine panemine. Südameveresoonkonna haigustega patsiendi puhul, kes peaks muidu võtma näiteks viit eri ravimit, saaks 3D-prinditud ravimit kasutades piirduda ühe tabletiga. Kui ravimeid tuleb eri aegadel võtta, siis võib Viidiku sõnul eakamatel inimestel olla raskusi selle meeles pidamisega. Nii võib juhtuda, et mõni ravim ununeb vahepeal sootuks võtmata. "3D-prinditud ravimite disain annab palju mänguruumi, mille tulemus ongi see, et patsientidele saab personaalselt läheneda," sõnas töö autor. 

3D-prinditud ravimitest võiks kasu olla ka lastele, kes vajavad väiksemat annust kui täiskasvanud. Printides saab kerge vaevaga toimeaine kogust tabletis varieerida. 

Proviisorid segavad jätkuvalt ravimeid kokku

Kuigi ravimitööstus on hiiglaslik, siis Viidiku sõnul ei tasu unustada, et endiselt valmistavad apteekrid apteegis konkreetse patsiendi tarbeks retsepti alusel ravimeid. Suures plaanis moodustab apteegis ravimite kokkusegamine siiski väga väikese osa, umbes veerand protsenti aastas kõikidest retseptiravimitest.

Patsiendid, kellele apteekides ravimeid valmistatakse, on peamiselt väikesed lapsed, kes vajavad lihtsalt väiksemaid annuseid. "See moodustab küll tillukese osa, aga on väga oluline neile, kellele see on suunatud," lausus Viidik. Samamoodi valmistavad proviisorid apteekides kohapeal näiteks salve ja kreeme nahahaiguste raviks. 

Teoreetiliselt saab Viidiku sõnul printida kõiki ravimeid. Küll tuleb mõelda, mis on täpne meetod ja milliseid abiaineid kasutada, et valmiv segu oleks prinditav. On abiaineid, mille puhul teadlased teavad, et süsteem toimib ja sinna saab erinevaid raviaineid juurde lisada ning see ei tekita probleeme.

Selle kombinatsiooni läbimõtlemine võib aga mõnel juhul olla pikem töö. Näiteks siis, kui tegemist on temperatuuritundliku ainega. "Mõnikord tuleb küll kauem mõelda. Minu töö proovis ka valgust heita sellele, mis oleksid võimalikud abiainete kombinatsioonid, millega saab luua selliseid ravimkandursüsteeme. Kui abiainete kombinatsioon toimib, siis on raviainet ka lihtsam välja vahetada, kui hakata iga kord uut retsepti koostama," rääkis ta. 

Doktoritöö jaoks prinditud ravimite puhul ei saa öelda, et need on ühe või teise haiguse vastu.  Pigem tegi ta eeltööd selleks, et tulevikus saaks järgmisi samme astuda – näiteks katsetada rohkemaid raviaineid. "Kliiniliste uuringuteni on veel paar pikemat hüpet. Samas on tugev põhi olemas ja hea tõuge antud," sõnas ta. 

Soodsad printerid

Viidik rääkis, et iseenesest lähevad 3D-printerid iga aastaga soodsamaks. "Loomulikult ei pruugi ravimi printimiseks alati sobida seesama 3D-printer, millega kodus väikeseid kujukesi printida. Tegelikult ei ole aga masin ise väga eriline oma ülesehituselt, mistõttu on see ka ühekordne väljaminek," lausus ta.

Pigem tuleb rõhku panna sellele, et ained, mida kasutatakse ja printimiskeskkond oleksid puhtad. Materjalid, mida kasutatakse 3D-printimiseks või tavameetodil ravimite valmistamiseks, ei erine suurel määral. Suurem kulutus on uuele tootmissüsteemile üleminek, mitte niivõrd juba käimasoleva süsteemi töös hoidmine. 

Viidik rääkis, et teistpidi on ka see kulu, kui apteegi tagaruumides proviisorid ravimeid kokku segavad ja kaaluvad. "Kui samal ajal paneme masina käima ja masin teeb ravimiannused samamoodi või veelgi täpsemalt valmis, siis saab kokku hoida inim- ja ajaressurssi," sõnas ta.  

Siinkohal on juttu väikeses mahus ravimite printimisest. Kui tavaline tööstuslik tabletipress jõuab minutis mitukümmend tuhat tabletti pressida, siis selle mahuga 3D-printimine veel ei konkureeri. "Viimane on aeglasem ja aeg on raha," sõnas Viidik. 

Esimene 3D-prinditud ravim sai Ameerika Ühendriikides müügiloa 2015. aasta suvel ja osta saab seda 2016. aastast. Viidik rääkis, kuidas pidevalt on räägitud, et kohe tulevad turule uued prinditud ravimid, kuid seni ei ole seda juhtunud. Millal võiks ravimite 3D-printimine laiemalt levida, on doktoritöö autori sõnul raske öelda, kuid optimistlikult vaadates võiks see viie aasta jooksul juhtuda. "Millal Eestis, seda ei oska praegu öelda, aga ka Soomes, Suurbritannias ja Taanis tegelevad teadlased sellega aktiivselt,"sõnas ta. Vajadus 3D-prinditud ravimitele on tema sõnul kindlasti olemas.

Viidiku doktoritöö on Eestis pilootprojekt. Samal ajal, kui tema oma doktoritööga alustas, hakatigi Tartu Ülikoolis 3D-printimisega tegelema. "Olen andnud omalt poolt väikese panuse selleks, et Eesti proviisorid teaksid, mis on 3D-printimine ja oleksid kursis uuemate suundadega," lausus ta. 

Laura Viidik kaitses doktoritööd "3D printing in pharmaceutics: a new avenue for fabricating therapeutic drug delivery systems" ("3D-printimine farmaatsias – tee uudsete ravimkandursüsteemideni") 15. märtsil Tartu Ülikoolis.