Por Darko Manevski, de Zeger News, para Newsweek
Los científicos están desarrollando una vacuna “autoestimulante” de un sólo pinchazo que puede administrar muchas dosis en diferentes momentos.
Un disparo proporcionaría múltiples mediciones de una inoculación, gracias a las micropartículas que liberan cargas útiles en intervalos separados, según una nueva investigación.
Estas micropartículas se asemejan a pequeñas tazas de café selladas con una tapa y su inyección podría combatir una serie de enfermedades, desde el sarampión hasta el COVID-19, aseguraron los científicos.
Las partículas permanecen debajo de la piel hasta que se libera la vacuna y luego se descomponen, al igual que los puntos reabsorbibles.
Podrían ser especialmente útiles para administrar vacunas infantiles en regiones donde las personas no tienen acceso regular a la atención médica, dijo el equipo del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT en Cambridge, Massachusetts. Y también abre la puerta a la entrega de una gama de otras terapias que incluyen medicamentos contra el cáncer, tratamientos hormonales y otros medicamentos, explicaron los expertos.
«Esta es una plataforma que puede aplicarse ampliamente a todo tipo de vacunas, incluidas las vacunas basadas en proteínas recombinantes, las vacunas basadas en ADN e incluso las vacunas basadas en ARN», señaló la Dra. Ana Jaklenec, autora principal del estudio.
Y agregó: «Comprender el proceso de cómo se liberan las vacunas, que es lo que describimos en este documento, nos ha permitido trabajar en formulaciones que abordan parte de la inestabilidad que podría inducirse con el tiempo«.
Las partículas están hechas de PLGA, un polímero biocompatible que ya ha sido aprobado para su uso en dispositivos médicos como implantes, suturas y dispositivos protésicos. El equipo creó conjuntos de moldes de silicona para dar forma a las «tazas» y las «tapas». Una vez ensamblados, utilizaron un sistema de dispensación automatizado hecho a medida para llenar cada vaso con un medicamento o vacuna.
Después de llenar los vasos, las tapas se alinean y se bajan sobre cada vaso. El sistema se calienta ligeramente hasta que la copa y la tapa se fusionan, sellando el medicamento en el interior. La técnica denominada SEAL (StampEd Assembly of Polymer Layers) puede producir partículas de cualquier forma o tamaño.
«Queríamos comprender mecánicamente lo que está sucediendo y cómo se puede usar esa información para ayudar a estabilizar los medicamentos y las vacunas y optimizar su cinética», dijo Jaklenec.
El análisis del mecanismo de liberación reveló que el agua escinde gradualmente los polímeros. Cuando se han descompuesto suficientes, la tapa se vuelve muy porosa. Muy poco después se rompen, derramando el contenido. «Nos dimos cuenta de que la formación repentina de poros antes del momento de la liberación es la clave que conduce a esta liberación pulsátil«, dijo Morteza Sarmad, autor principal del estudio. Asimismo, agregó: “No vemos poros durante un largo período de tiempo, y luego, de repente, vemos un aumento significativo en la porosidad del sistema».
Una variedad de parámetros de diseño, incluidos el tamaño, la forma y la composición de los polímeros, afectan el momento de la liberación del fármaco. «Si desea que la partícula se libere después de seis meses para una determinada aplicación, usamos el polímero correspondiente, o si queremos que se libere después de dos días, usamos otro polímero», dijo Sarmadi.
«Una amplia gama de aplicaciones puede beneficiarse de esta observación». Cuando el agua los descompone, los subproductos incluyen ácido láctico y ácido glicólico, que hacen que el ambiente sea más ácido. Pero esto puede dañar los medicamentos que contienen, generalmente proteínas o ácidos nucleicos. Los investigadores ahora están trabajando en formas de contrarrestar el efecto y mejorar la estabilidad.
Un modelo computacional puede predecir cómo se degradará una partícula en particular. Podría usarse para guiar el desarrollo de otras partículas o dispositivos médicos microfabricados o impresos en 3D.
Ya se está probando en animales una vacuna autoestimulante contra la poliomielitis. Por lo general, la vacuna contra la poliomielitis debe administrarse en una serie de dos a cuatro inyecciones separadas. «Creemos que estas partículas de núcleo tienen el potencial de crear una vacuna segura, de una sola inyección y autoestimulante en la que se puede crear un cóctel de partículas con diferentes tiempos de liberación cambiando la composición», dijo el profesor Robert Langer, coautor del estudio.
«Este enfoque de inyección única tiene el potencial no solo de mejorar el cumplimiento del paciente, sino también de aumentar las respuestas inmunitarias celulares y humorales a la vacuna», explicó.
El método ya se muestra prometedor para el tratamiento de enfermedades como el cáncer. Hace dos años, los investigadores demostraron que podían administrar medicamentos que estimulan una vía llamada STING. En ratones, impulsó las respuestas inmunes. Después de inyectarse en los tumores, las partículas administraron varias dosis del fármaco durante varios meses, inhibiendo el crecimiento y reduciendo la propagación de la enfermedad.
El estudio fue publicado en la revista Science Advances y producido en asociación con SWNS.
Publicado en cooperación con Newsweek
