Científicos diseñan dispositivo para la administración oral de inyecciones

Científicos diseñan dispositivo para la administración oral de inyecciones Imágenes de rayos X que muestran la cápsula de administración de drogas en el intestino antes (izquierda) y después (derecha) de la expansión de los brazos; arriba y luego imágenes de vista lateral de un LUMI desplegado. Foto: Abramson y cols., Nature Medicine.

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Los medicamentos biológicos son medicamentos complejos producidos a partir de organismos vivos o sus partes. Incluyen vacunas y medicamentos para tratar afecciones como la artritis reumatoide, la psoriasis y el cáncer. Algunos medicamentos biológicos, como la insulina, sólo pueden administrarse por inyección. Si se toma por vía oral, el ácido estomacal destruiría el medicamento antes de que pudiera hacer efecto.

Lo ideal sería encontrar una alternativa a las inyecciones. Tomar un medicamento por vía oral causa menos molestias y no resulta en el uso de agujas. Los investigadores han estado trabajando para desarrollar formas de administrar medicamentos biológicos por vía oral.

Un equipo de investigación dirigido por los doctores Robert Langer del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y Giovanni Traverso del MIT y del Hospital Brigham and Women’s se propuso diseñar un sistema para administrar medicamentos inyectables por vía oral.

El equipo trabajó en colaboración con científicos de la compañía farmacéutica Novo Nordisk. El estudio fue financiado en parte por el Instituto Nacional de Imagenología Biomédica y Bioingeniería (NIBIB) del Instituto Nacional de Salud de Estados Unidos. Los resultados se publicaron en Nature Medicine el 7 de octubre de 2019.

¿Cómo funciona el dispositivo?

El equipo desarrolló una cápsula ingerible que denominaron «inyector de microagujas de despliegue lumínico» o LUMI. El dispositivo tiene aproximadamente el tamaño de una tapa de lápiz, mide 9 mm (0,35 pulgadas) de diámetro y 30 mm (1,2 pulgadas) de longitud.

La cápsula protege el LUMI durante el viaje ácido a través del estómago y expulsa el LUMI cuando llega al intestino delgado. Tres brazos con resorte se extienden, empujando un grupo de microagujas de 1 mm de largo hacia la pared del tejido del intestino delgado. Estas microagujas se disuelven y liberan el medicamento. El fármaco se transporta luego al torrente sanguíneo.

Los investigadores desarrollaron su diseño basándose en pruebas realizadas con cerdos y longitudes de intestino delgado tomadas de humanos. Trabajaron para asegurar que las microagujas penetraran en la superficie del tejido sin desgarrarse. Las pruebas permitieron determinar la longitud ideal de las microagujas del dispositivo y la fuerza con la que se desplegaron los brazos. Los investigadores notan que el intestino delgado tiene pocos receptores de dolor. Esto asegura que las inyecciones no sean dolorosas.

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Una opción para suministrar insulina

El equipo probó si el dispositivo LUMI podía suministrar insulina de manera efectiva. Usando cerdos, los científicos compararon las inyecciones de aguja con la administración de insulina a través de LUMI. Los investigadores encontraron que una cantidad significativa de insulina podía ser administrada al cuerpo con el dispositivo, y las concentraciones máximas de insulina se alcanzaron más rápidamente en comparación con la inyección.

El equipo confirmó que el dispositivo se rompió en pedazos después de entregar el medicamento y fue excretado de forma segura del cuerpo. Esto previene obstrucciones en el intestino.

Los investigadores notan que el dispositivo LUMI tiene un amplio potencial. «Podemos suministrar insulina, pero vemos aplicaciones para muchas otras terapias y posiblemente vacunas«, dice Traverso. «Estamos trabajando muy de cerca con nuestros colaboradores para identificar los siguientes pasos y aplicaciones donde podemos tener el mayor impacto«.

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