TWIN4PHARMA

BESCHREIBUNG

Pharmaunternehmen stehen vor der Herausforderung, ihre Produkte schneller (~ 12 Jahre) und nachhaltiger zu entwickeln und bereitzustellen. Dies wird oft durch hohe Kosten für Experimente und Tests, erheblichen Materialbedarf und unzureichend geschultes Personal erschwert.

Insbesondere das derzeitige Entwicklungs- und Produktionsparadigma, das auf (1) massiver Anwendung von Trial-and-Error-Methoden, (2) mühsamen und wiederholten Labortests sowie (3) veralteten Scale-up-Methoden und der Nutzung kostenintensiver und umweltschädlicher Batch-Prozesse basiert, stellt ein erhebliches Problem dar.

Hinzu kommt, dass nur 1 (!) von 10.000 Wirkstoffkandidaten nach durchschnittlich 12 Jahren den Markt erreicht – bei enormen Entwicklungskosten von etwa 2-3 Milliarden Euro. Die nicht-grünen Produktionstechnologien zwingen Pharmaunternehmen zudem zur Fertigung in China und Indien, was zu Unterbrechungen in den Lieferketten führen kann.

Neue digitale Technologien, wie künstliche Intelligenz (KI) und mechanistische Modellierung, ermöglichen eine beschleunigte und nachhaltige Prozessentwicklung, reduzieren Fehler und mindern den experimentellen Aufwand, wodurch resilientere Lieferketten für einen (A) grünen und (B) digitalen Twin-Übergang geschaffen werden. Dies bringt Medikamente schneller und kostengünstiger zu den Patienten und ermöglicht zugleich eine Produktion in Europa.

DIGITALISIERUNG UND NACHHALTIGKEIT

Erweiterte digitale Werkzeuge, einschließlich prädiktiver Modellierung, maschinellem Lernen und hybrider Modellierung, werden eingesetzt, um die Effizienz in der Produkt- und Prozessentwicklung zu steigern. Diese digitale Transformation trägt zur Abfall- und Energieeinsparung bei und unterstützt die Ziele der nachhaltigen Entwicklung. Durch die Kombination von Digitalisierung und Nachhaltigkeitsinitiativen wird eine umweltfreundlichere pharmazeutische Produktion gefördert, die sowohl der Industrie als auch der Gesellschaft zugutekommt.

SCOMPUTERGESTEUERTE PHARMAZEUTISCHE PROZESSE FÜR KLEINMOLEKÜLE

Computerbasierte pharmazeutische Prozesse für Kleinmoleküle, wie die Fließchemie, Reinigung und Kristallisation, revolutionieren die Medikamentenentwicklung durch präzisere und effizientere Verfahren. Mithilfe fortgeschrittener Simulationen und prädiktiver Algorithmen werden Reaktionsbedingungen optimiert und Kristallstrukturen vorhergesagt, was die Notwendigkeit aufwändiger empirischer Tests verringert. Dieser Ansatz beschleunigt nicht nur die Entwicklung, sondern verbessert auch die Skalierbarkeit und Konsistenz der pharmazeutischen Produktion.

COMPUTERGESTEUERTE PROZESSE FÜR BIOLOGIKA

Computerbasierte Prozesse für Biologika, wie Gefrier-Auftau-Zyklen, steigern die Stabilität und Wirksamkeit biologischer Therapien erheblich. Fortgeschrittene Modellierungs- und Simulationstechniken ermöglichen eine präzise Steuerung und Optimierung dieser Prozesse und reduzieren das Risiko der Denaturierung und Aggregation von Proteinen. Durch den Einsatz digitaler Werkzeuge stellt die Pharmaindustrie eine höhere Qualität und Konsistenz in der Produktion von Biologika sicher, was letztendlich die Patientenergebnisse verbessert.