Dove va la sostenibilità

Ridurre l’impatto in tutto il ciclo di vita del farmaco è ormai un punto cruciale nelle strategie di tutte le aziende del settore

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Paolo Egasti
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Dove va la sostenibilità

Negli ultimi anni la sostenibilità dell’industria farmaceutica ha ricevuto una crescente attenzione da parte di consumatori, responsabili politici e organizzazioni. Le pratiche di sostenibilità riguardano numerosi aspetti: nuovi sistemi di consegna, progettazione di prodotti che comportano un rischio ambientale inferiore, riciclaggio dei rifiuti, riduzione dell’utilizzo di acqua, imballaggi riciclabili e, non ultimi, metodi di produzione più ecologici. Le aziende, già da anni alla ricerca di soluzioni per rendere più efficienti e meno impattanti le proprie produzioni, mettono in campo pratiche green per ridurre energia, emissioni e migliorare la sostenibilità dal punto di vista sociale, ambientale, economico.

Studiosi di varie discipline, dalla chimica all’ingegneria alle scienze ambientali, si sono interessati alla sostenibilità dell’industria farmaceutica. E anche gli studi aziendali e gestionali stanno prendendo in considerazione questo argomento. La sostenibilità ambientale è ormai diventata un punto centrale degli studi di gestione, soprattutto in termini di produzione più pulita e filiera verde. Inoltre, la necessità di ridurre l’impatto ambientale, insieme a quella di controllare le spese, ha portato all’introduzione di una logica economica nella gestione delle tematiche di sostenibilità.

Altre aree da esplorare per la ricerca futura includono l’impatto economico dei nuovi farmaci, il contributo delle aziende farmaceutiche alla sostenibilità economica dei sistemi sanitari e lo studio dei mercati emergenti rispetto a quelli maturi.

La questione della sostenibilità è pertanto complessa e si pone nel punto di intersezione di svariate discipline. Non è sufficiente muoversi in una direzione, ma affinché si avanzi davvero verso una reale sostenibilità occorre considerare tutti gli aspetti contemporaneamente per trovare la giusta quadratura del cerchio.

CHEM21

L’Innovative medicines initiative (Imi) è il più grande partenariato pubblico-privato al mondo nelle scienze della vita tra l’Unione europea (rappresentata dalla Commissione europea) e l’industria farmaceutica europea (rappresentata dall’Efpia, Federazione europea delle aziende farmaceutiche). Il progetto IMI CHEM21 si è concentrato sulla sostenibilità dei processi di produzione dei farmaci con lo scopo di ridurre l’impronta di carbonio del settore. La sfida principale di CHEM21 era quella di identificare e sintetizzare nuovi catalizzatori che potessero aiutare a raggiungere questo obiettivo.

Il progetto ha riunito scienziati che lavorano nell’industria farmaceutica sulla produzione di farmaci a piccole molecole con la comunità accademica che si occupa di chimica verde (un campo a sua volta interdisciplinare che comprende chimica, ingegneria chimica, tossicologia ed ecologia. Implica la riprogettazione di molecole tossiche, percorsi sintetici e processi industriali).

CHEM21 ha affrontato questioni come l’inefficienza dei diversi processi di produzione farmaceutica. Il risultato più importante è stato l’integrazione di metodi chimici, biocatalitici e di chimica sintetica con metodi ingegneristici migliorati, supportati da metodi di misurazione oggettiva. È stato infatti sviluppato uno strumento di metriche unificato che facilita la valutazione completa della sostenibilità delle reazioni chimiche e biochimiche sulla base di una serie di parametri, utilizzando una combinazione di criteri qualitativi e quantitativi per valutare quanto sia ecologica una data reazione chimica. Il progetto ha prodotto e reso immediatamente disponibili nuove classi di enzimi con proprietà migliorate: reazioni più pulite con metriche verdi migliori.

Un esempio significativo riguarda il 2-ammino-1-butanolo (intermedio chiave nella produzione di etambutolo, medicinale essenziale nel trattamento della tubercolosi). Di solito è prodotto in India attraverso un processo poco rispettoso dell’ambiente, il progetto CHEM21 è riuscito invece a utilizzare il lievito per la sua produzione riducendone l’impatto.

Nel complesso i risultati di questo progetto hanno generato una serie di metodi per rendere il processo di sviluppo dei farmaci più rispettoso dell’ambiente. Stanno dunque trasformando il paradigma produttivo dell’industria farmaceutica, consentendo inoltre risparmi che possono essere reinvestiti nello sviluppo di nuovi prodotti.

Biotecnologie: nel laboratorio…

In generale lo scambio e la messa in comune di competenze riveste un importante ruolo quando si cercano nuovi metodi più sostenibili. Molte molecole steroidee sono difficili da produrre attraverso metodologie tradizionali che spesso richiedono molti passaggi sintetici e hanno basse rese. In questo campo esistono progetti di ricerca in cui ogni gruppo mette sul tavolo le proprie esperienze, dalla sintesi e sviluppo di farmaci steroidei alla chimica a flusso continuo, dalla sintesi organica con enzimi all’ingegneria enzimatica, con diverse finalità:

  • sviluppare e applicare nuovi enzimi per la funzionalizzazione sito-specifica di steroidi (per esempio reazioni di solfatazione, idrossilazioni e amminazioni);
  • realizzare nuovi biocatalizzatori per processi chimici mirati a ridurre il numero dei passaggi sintetici, migliorare l’efficienza e ridurre gli sprechi;
  • sviluppare nuovi bioreattori che consentano di realizzare processi produttivi in flusso continuo, per la produzione di farmaci e composti steroidei di interesse sintetico e farmaceutico.

Un gruppo variegato che lavora contemporaneamente sullo stesso problema da angolature diverse ha le carte in regola per creare la giusta sinergia per il successo del progetto.

…e nelle piante

L’agricoltura molecolare vegetale (PMF, Plant molecular farming), definita come la pratica di utilizzare piante per produrre proteine umane a uso terapeutico, si è molto evoluta negli ultimi vent’anni. Diverse proteine terapeutiche sono già state prodotte in questo modo e alcune sono già state sottoposte a studi preclinici o clinici e sono prossime alla commercializzazione. Gli impianti basati su PMF hanno il potenziale per produrre in serie prodotti farmaceutici a costi inferiori rispetto ai metodi tradizionali. Anticorpi prodotti con piante di tabacco sono stati testati e utilizzati per combattere l’epidemia di Ebola in Africa. È stato dimostrato che l’immunoadesina geneticamente modificata prodotta nelle piante verdi è in grado di legarsi a MERS-CoV (Sindrome respiratoria mediorientale), impedendo al virus di infettare le cellule polmonari.

Le piante possono fornire un’alternativa eccezionale per la produzione di fitomateriali e biomateriali. Possono anche essere usate per la sintesi esogena ed endogena di nanoparticelle e di proteine, tra cui collagene, gelatina, elastina, anticorpi monoclonali antitumorali e vaccini antitumorali, incluse particelle simil-virali con cui assemblare vaccini ricombinanti, anche per contrastare il Covid-19. Investire in piattaforme di molecular farming per produrre queste proteine nelle piante sarebbe utile non solo per affrontare la pandemia in atto, ma anche per supportare il tessuto produttivo con strategie ecosostenibili utili in caso di future emergenze.

Packaging farmaceutico

Solo in Italia si producono ogni anno molte decine di migliaia di tonnellate di imballaggi primari e secondari per prodotti farmaceutici. Il risultato è un volume piuttosto elevato di rifiuti da smaltire, considerando anche la difficoltà di riciclaggio della plastica. La pandemia ha prodotto una sorta di paradosso nel mondo delle confezioni farmaceutiche: infatti, soprattutto nelle prime fasi dell’emergenza pandemica, le aziende sono tornate a un ampio utilizzo della plastica rigida, ritenuta più sicura e affidabile.

I consumatori sono oggi sempre più esigenti, più attenti, più informati e più sensibili ai temi ambientali. Gli acquisti, anche quando si parla di prodotti farmaceutici, sono sempre più condizionati dal packaging e l’industria farmaceutica non può non tenerne conto. Anche per il packaging farmaceutico si richiede allora l’utilizzo di materiali riciclabili e facilmente smaltibili. È quindi necessario trovare una soluzione per questo tipo di imballaggi.

Sono molti i produttori di packaging farmaceutico che si stanno adeguando alle nuove esigenze, e le aziende propongono nuovi formati per le loro confezioni, con materiali dal minore impatto ambientale.

Le confezioni in plastica rigida, usate per compresse e pillole, potranno essere rimpiazzate da scatole di cartoncino, la cui produzione richiede meno consumo energetico rispetto ai contenitori in plastica, e il cui smaltimento è generalmente più sostenibile. Anche se la produzione di scatole di carta riciclata richiede comunque un certo dispendio di energia e grandi quantità di acqua, con la carta è comunque possibile fare dei progressi, ad esempio rinunciando a collanti e verniciature (che rendono il tutto più difficile da trattare e smaltire).
Un’altra sfida è rappresentata dai blister, comunemente di plastica e alluminio. Iniziano a essere disponibili blister termoforati a base di polietilene riciclabile, progettato per rispettare i requisiti in termini di sicurezza, facendo a meno del PVC.

Dal punto di vista del riciclo, indubbiamente vetro e alluminio sono i materiali ideali, in quanto possono essere riciclati all’infinito mantenendo le stesse qualità del materiale originario. Tuttavia, si può anche pensare a confezioni nelle quali la separazione dei vari elementi sia semplice, in modo da incoraggiare il consumatore a smaltire correttamente tutti i materiali.

Ma ci sono altri modi per rendere il confezionamento dei medicinali più sostenibile. Uno può essere quello di ridurre al minimo gli scarti di lavorazione, che necessitano anch’essi di essere smaltiti. Un altro modo è quello di ridurre le distanze per il trasporto dei materiali, limitando così l’uso di carburanti, il cui impatto ambientale è tristemente noto. Queste strategie fanno bene non solo all’ambiente ma anche al portafoglio dei produttori, perché in ultima analisi comportano anche una riduzione dei costi.

Riferimenti