L'emergenza sanitaria legata alla pandemia da Covid-19 ha messo in evidenza anche a chi ancora non lo avesse compreso quanto il settore farmaceutico sia da considerarsi strategico. I dati del report 2020 di Farmindustria evidenziano che nell'ultimo decennio il giro d'affari del comparto ha registrato un tasso di crescita annua composta del 117%, superiore alla media europea. In Italia, il comparto pharma impiega 66.500 e lo scorso anno la produzione si è attestata a 34 miliardi di euro, con una quota rilevante (l'85%) destinata alle esportazioni, in crescita del 26%. Un settore portante, dunque, per l'economia del Belpaese.

La transizione del bio-farmaceutico verso il Pharma 4.0: come si innova il settore

Un comparto da sempre sulla cresta dell'onda dell'innovazione, quello del life science, basta pensare che gli investimenti in ricerca e sviluppo ammontano a circa 3 miliardi di euro. Un settore che oggi come mai in passato guarda alla trasformazione digitale come essenza strategica. La capacità di dotarsi di nuovi modelli collaborativi e integrati a livello orizzontale, ovvero con le altre realtà coinvolte nei processi di sperimentazione – le cosiddette CRO, Contract Research Organization – è oggi imprescindibile per le aziende che vogliono il ridurre il time-to-market dei nuovi farmaci. Anche l'integrazione verticale – quella operata con i partner di filiera – appare essenziale per garantire maggior flessibilità ed efficienza operativa. Elementi essenziali di quella resilienza della supply chain che si è rivelata così importante nei mesi del primo lockdown.

 

Cosa significa Pharma 4.0

Il settore life science negli ultimi anni ha abbracciato la rivoluzione digitale in modo esteso, adottando i paradigmi propri dell'Industria 4.0, tanto che si parla di Pharma 4.0, e i modelli Data Driven per presidiare in modo più efficace i processi produttivi e gestirli proattivamente. Questo significa riuscire a prevedere in modo sempre più granulare e fluido la domanda di presidi e molecole, in relazione non solo alla stagionalità ma anche alle informazioni raccolte, per esempio, direttamente dalla confezione del farmaco. Pharma 4.0 è, dunque, qualcosa che va ben oltre i confini della fabbrica per abbracciare un ripensamento complessivo del rapporto con il malato, con i partner di filiera, con gli organismi deputati alla verifica della compliance di un settore, come quello del farmaceutico, fortemente normato.

Sfide e opportunità della serializzazione per il Pharma 4.0

Sulla trasformazione digitale del comparto pharma nell'ultimo anno ha impattato il fenomeno della serializzazione. L'assegnazione di numeri univoci ai singoli prodotti o unità di farmaci consente assicura una tracciabilità a ritroso che, nelle intenzioni del legislatore, dovrebbe permettere di arginare il fenomeno della contraffazione. Il commercio di prodotti contraffatti, secondo gli ultimi dati resi disponibili dall'Ufficio UE per la tutela della proprietà intellettuale (EUIPO) ha raggiunto i 4,4 miliardi di euro in valore nel Vecchio Continente, con una perdita stimata di 80mila posti di lavoro. Un fenomeno al quale tenta di porre rimedio la direttiva UE 62/2011, nota come FMD, ovvero Falsified Medicines Directive. Entrata in vigore il 9 febbraio 2019, obbliga le aziende che vendono presidi e farmaci nei Paesi UE a dotare le confezioni di prodotti di un data matrix, un codice univoco che, una volta scansionato, è in grado di fornire diverse informazioni tra cui la data di scadenza, il lotto di appartenenza e il numero dell'articolo di commercio globale (GTIN), oltre a un numero di serie generato in modo casuale. Tutte le informazioni sono raccolte in un database gestito a livello nazionale consultabile dai farmacisti ai fini della tracciabilità. La serializzazione spinge, dunque, le realtà del comparto ad abbracciare in modo più diffuso i modelli di Pharma 4.0, attuando una maggior integrazione dei processi di filiera, una sensorizzazione più pervasiva e un tracciamento sempre più puntuale e preciso.

Pharma 4.0, quali sono le tecnologie che ridisegnano il life science

Il concetto di Pharma 4.0 esce dai tradizionali confini degli ambienti produttivi oggi più connessi e digitalizzati per arrivare a comprendere tutto l'insieme delle tecnologie che abilitano una maggior conoscenza del paziente, una miglior integrazione dei processi e l'adozione di modelli Data Driven. Ma quali sono le principali tecnologie che ridisegnano il comparto? Ecco le più diffuse.

 

Artificial Intelligence e Machine Learning

L'Intelligenza Artificiale permette di abbattere i tempi di sviluppo di un nuovo farmaco da diversi anni a poche settimane, e assicura risparmi anche molto consistenti sulle attività di ricerca e trial, riducendo errori e rischi. Le piattaforme AI permettono, inoltre, di adottare approcci terapeutici personalizzati, definendo la combinazione più efficace di farmaci e dosaggi sulla base dei dati di ogni, singolo, paziente. Un report recente dell'analista Grand View Research ("Artificial Intelligence in Healthcare Market Size, Share, & Trends Analysis By Component (Hardware, Software, Services7665 By Application, By Region, Competitive Insights, And Segment Forecasts, 2019 - 2025'') prevede che il mercato delle applicazioni di Artificial Intelligence nel settore healthcare raggiungerà i 31,3 miliardi di dollari entro il 2025, facendo registrare un tasso di crescita annuale composita del 41,5%. Il contributo del comparto pharma a questa crescita è molto elevato visto che l'AI è utilizzata in modo sempre più massivo dagli operatori dell'industria farmaceutica per:

  • Aggregare e sintetizzare informazioni
  • Comprendere i meccanismi delle malattie
  • Stabilire i biomarcatori
  • Generare dati e modelli statistici
  • Riutilizzare i principi dei farmaci esistenti
  • Generare nuovi candidati farmaci
  • Convalidare e ottimizzare i candidati farmaci
  • Progettare nuovi farmaci
  • Progettare esperimenti pre-clinici
  • Eseguire esperimenti pre-clinici
  • Progettare i trial clinici
  • Reclutare volontari per gli studi clinici
  • Ottimizzare gli studi clinici
  • Pubblicare dati
  • Analizzare le prove del mondo reale

Internet of Things

Un approccio di Pharma 4.0 non può prescindere dalla sensorizzazione pervasiva. Non solo quella che caratterizza gli impianti produttivi della fabbrica, che diventa sempre più intelligente, integrata e automatizzata, ma anche quella dei medicinali stessi. Lo smart packaging della confezione primaria (il cosiddetto blister), abbinato alle App per smartphone, permette all'azienda farmaceutica di raccogliere dati preziosi sull'assunzione delle molecole. Il paziente, invece, potrà essere tutelato rispetto ai rischi di contraffazione del medicinale che assume, grazie a una tracciabilità di filiera davvero granulare, che arriva fino al dettaglio del singolo lotto o prodotto. Inoltre, il blister "intelligente" offre diverse funzionalità utili come il bugiardino elettronico, la possibilità di impostare allarmi a calendario per ricordare al paziente quando è il momento di assumere la terapia e quella di consultare in tempo reale un medico in caso di dubbi sulla terapia. Il packaging connesso acquisisce dati sul comportamento del paziente. Dati che opportunamente rielaborati permetteranno alle realtà del medtech e delle biotecnologie di progettare nuovi servizi a valore: monitoraggio della shelf life di un farmaco (rispetto della giusta umidità e temperatura di conservazione, per esempio) oppure tracciamento dell'aderenza alla cura da parte del paziente.

 

Blockchain

L'innovazione all'insegna del Pharma 4.0 non impatta solo l'attività di ricerca e sviluppo, ma anche tutta la filiera farmaceutica. La tecnologia dei registri distribuiti e della Blockchain assicura maggior trasparenza a tutte le procedure di tracciabilità. I pazienti che acquistano un farmaco attraverso un canale di distribuzione ufficiale, come le farmacie, potranno controllare tutte le informazioni relative al prodotto che assumoto attraverso un'App per smartphone, inquadrando un codice QR o un codice a barre posto sulla fustella. Avranno anche la certezza assoluta che le informazioni relative alla composizione chimica, per esempio, o al trasporto e conservazione in atmosfera controllata non siano state manipolate.

 

Wearable e biosensori

La telemedicina è, oggi, ben più di un tech trend. Wearable e biosensori applicati ai pazienti cronici – per esempio i soggetti diabetici o ipertesi – migliorano la qualità della vita del malato e consentono alle realtà del pharma di acquisire dati preziosissimi per orientare le attività di ricerca e sviluppo in modo ancora più efficace.

 

Stampa 3D

La stampa tridimensionale permette alle aziende farmaceutiche di attuare un approccio di cura personalizzato per alcune tipologie di pazienti. Già numerose realtà americane utilizzano il 3D printing per produrre pastiglie in singoli lotti, per uno specifico paziente, adattando la cura all'evoluzione della sua situazione clinica monitorata costantemente tramite un'App mobile. Questo approccio si rivela particolarmente efficace nell'ambito del trattamento delle malattie rare, situazioni nelle quali, invece, i cosiddetti "farmaci orfani" hanno costi esorbitanti per il sistema sanitario, proprio per il fatto che le aziende che detengono il brevetto devono predisporre una linea produttiva ad hoc per gestire numeriche di produzione estremamente contenute. Anche questo è Pharma 4.0.

Big Data Analytics

La capacità di processare, con l'aiuto del cloud e dell'Artificial Intelligence, grossi volumi di dati relativi, per esempio, all'andamento dei consumi di particolari categorie di farmaci mette le aziende produttrici nella condizione di anticipare eventuali situazioni di indisponibilità e out-of-stock, segmentando in modo sempre più granulare e preciso i malati.

 

Realtà aumentata

I visori di Augmented Reality sono già utilizzati nell'ambito di alcuni progetti pilota, specialmente per le attività di training all'interno di contesti simulati (ad esempio nell'area sterile), per migliorare la preparazione degli operatori senza correre il rischio di contaminare la produzione. Un'altra applicazione interessante è quella relativa alle linee di confezionamento e, in particolare, al cambio dei formati. Questa attività spesso richiede all'operatore di montare adattatori o compiere regolazioni particolari dei macchinari. L'AR permette di fare i settaggi attraverso procedure che, seppure molto complesse, sono completamente digitalizzate e fruibili dal tecnico attraverso il visore sotto forma di una sequenza di istruzioni contestualizzate, che lo proiettano letteralmente all'interno della macchina.

 

Il valore dell'infrastruttura per sostenere gli approcci Pharma 4.0: con il cloud anche la ricerca è virtualizzata

L'industria farmaceutica si è sempre dimostrata piuttosto restia a implementare il cloud per questioni legate all'idea (peraltro infondata) che mantenere on premise dati e applicazioni sarebbe servito a proteggerle meglio dagli attacchi cyber. Oggi, finalmente, anche i grandi colossi del life science hanno imboccato percorsi di migrazione al cloud più o meno rilevanti. Un dato su tutti: Johnson & Johnson ha l'85% delle proprie applicazioni in cloud. IDC stima che in Europa ben il 70% delle realtà che operano nel comparto del life science attuerà strategie di public o private cloud nel corso dei prossimi 12 mesi. I benefici di un'infrastruttura più dinamica, gestita in modalità Pay-per-Use e As-a-Service, sono evidenti soprattutto per tutto l'ambito legato alle attività di ricerca e sviluppo e ai trial clinici, ovvero la sperimentazione sull'uomo, oltre che nella genomica, dove non solo il volume ma anche l'estrema varietà dei dati processati richiede potenza di calcolo e capacità storage virtualmente infinite. La modernizzazione delle infrastrutture è, dunque, un prerequisito indispensabile per le realtà che vogliono votare il proprio business a un approccio di Pharma 4.0 superando i limiti dei sistemi legacy e delle risorse on premise dedicate. Big Data Analytics, simulazione avanzata, monitoraggio continuo e in tempo reale dei parametri dei pazienti cronici attraverso dispositivi indossabili (nel settore si parla di "continuomics")? le applicazioni sono davvero numerose. I nuovi modelli collaborativi e integrati di ricerca coinvolgono sempre più spesso una pluralità di attori che operano in ambiti attigui – sviluppo molecole, tecnologia biomedicale, biotecnologie, farmaceutica, a volte anche nutriceutica. Queste realtà lavorano simultaneamente, sovente anche in tempo reale, sullo stesso brevetto, e possono dunque trarre enormi vantaggi dall'utilizzo di infrastrutture e applicazioni in cloud.

Il Risk Management nel farmaceutico tra cloud e Managed Security Services

Un aspetto cruciale che gli operatori del pharma devono attentamente monitorare è quello legato ai rischi di sicurezza. L'integrità dei dati e la protezione di brevetti e altre opere dell'ingegno è sempre stata in cima alle priorità dei CISO del settore. Questo comparto peraltro è stato spesso preso di mira dai cybercriminali, oggetto di attacchi DNS e massicce campagne di ransowmare e phishing. Questa evidenza ha convinto molti big del pharma negli ultimi anni a sottoscrivere servizi di protezione operati da cloud provider (Managed Security Services) per avere accesso a funzionalità di monitoraggio continuo delle minacce, awareness, protezione avanzata e incident response.

La pandemia da Covid-19 ha però messo in evidenza un altro aspetto finora sottovalutato nell'ambito delle strategie di Risk Management, ovvero la resilienza della supply chain. L'interruzione nella fornitura di particolari molecole e principi attivi, così come ritardi e interruzioni nella filiera "a valle" della produzione, quindi nello stoccaggio, nel trasporto e nella distribuzione dei farmaci, è (e le aziende del pharma lo hanno scoperto a loro spese!) purtroppo ben più di un'eventualità remota se non si adottano le dovute precauzioni. La supply chain resilience è, oggi più che mai, un valore da preservare. Per garantirla servono approcci di gestione intelligente del rischio di filiera, che utilizzano la potenza del cloud infrastrutturale per gestire sistemi dinamici di controllo su tutte le attività e i fattori potenzialmente in grado di causare ritardi e fermi. Le cosiddette Control Tower sono un altro aspetto chiave degli approcci Pharma 4.0. Questi cruscotti permettono alle realtà del settore di riprogettare filiere più dinamiche, intelligenti e autonome attraverso la sensorizzazione diffusa e l'applicazione del paradigma IoT anche ai servizi di trasporto, logistica, stoccaggio e distribuzione. Come? Attraverso l'uso di automezzi smart e applicazioni di Machine Learning gestite in cloud che analizzando di continuo i dati meteo, quelli sul traffico in tempo reale, le news (per sapere se, per esempio, è previsto uno sciopero dei casellanti e, quindi, sono ipotizzabili lunghe code in autostrada) e altri parametri interni ed esterni all'azienda per ricavare insight e proiezioni sull'effettiva capacità di rispettare i tempi e le modalità di consegna previste. 

 

25 novembre 2020