Ni es la primera vez, ni será la última. La adherencia a la medicación de los enfermos crónicos es el mayor hándicap al que se enfrentan los médicos. Y si esa ‘lealtad’ a cumplir estrictamente con la terapia pasa por que sea inyectada, las cosas se complican aún más.

Muchos medicamentos, especialmente aquellos hechos de proteínas, no pueden tomarse por vía oral porque se descomponen en el tracto gastrointestinal antes de que puedan surtir efecto. Un ejemplo es la insulina, que los pacientes con diabetes deben inyectarse diariamente, incluso varias veces al día.

Cada año 386.000 personas son diagnosticadas de diabetes mellitus tipo 2 en España. Son datos del estudio di@bet.es, llevado a cabo entre 2016 y 2017, que cifra la incidencia de este tipo de diabetes en la población adulta en 11,58 casos por cada 1.000 personas al año.

 

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Con la esperanza de encontrar una alternativa a esas inyecciones, los ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, de sus siglas en inglés), que trabajan con científicos de Novo Nordisk, han diseñado una nueva cápsula de medicamentos que puede transportar insulina u otros fármacos proteicos y protegerlos del ambiente hostil del tracto gastrointestinal. Cuando la cápsula llega al intestino delgado, se descompone para revelar microagujas solubles que se unen a la pared intestinal y liberan el fármaco para su absorción en el torrente sanguíneo.

Langer, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT, y Giovanni Traverso, gastroenterólogo en el Hospital Brigham and Women’s, son los autores principales del estudio, que aparece en ‘Nature Medicine’.

«Nuestro sistema podría modificar la ciencia del suministro de fármacos así como su desarrollo»

En declaraciones a Alimente, Giovanni Traverso reconoce: “El desarrollo de un dispositivo que permite el suministro oral de productos biológicos (macromoléculas) es transformador con respecto al suministro de fármacos, ya que tiene la capacidad de cambiar la forma en que suministramos péptidos, proteínas (incluidos los anticuerpos monoclonales) y ácidos nucleicos. Esto podría modificar la ciencia del suministro de fármacos así como su desarrollo”.

«Estamos realmente satisfechos con los últimos resultados del nuevo dispositivo de administración oral que nuestros miembros de laboratorio han desarrollado con nuestros colaboradores, y esperamos ver que ayudará a las personas con diabetes y otros pacientes en el futuro», insisten los científicos.

En las pruebas en cerdos mostraron que esta cápsula podía cargar una cantidad comparable de insulina a la de una inyección, permitiendo su rápida absorción en el torrente sanguíneo después de que se liberaron las microagujas.

Microagujas

Langer y Traverso habían desarrollado previamente varias estrategias novedosas para la administración oral de medicamentos que generalmente deben inyectarse. Esos esfuerzos incluyen una píldora cubierta con muchas agujas pequeñas, así como estructuras en forma de estrella que se despliegan y pueden permanecer en el estómago de días a semanas mientras liberan medicamentos. «Gran parte de este trabajo está motivado por el reconocimiento de que tanto los pacientes como los proveedores de atención médica prefieren la vía de administración oral sobre la inyectable», dice Traverso

A principios de este año desarrollaron una cápsula del tamaño de un arándano que contiene una pequeña aguja hecha de insulina comprimida. Al llegar al estómago, la aguja inyecta el medicamento en el revestimiento del estómago. En el nuevo estudio, los investigadores se propusieron desarrollar otra que pudiera inyectar su contenido en la pared del intestino delgado.

«La mayoría de los medicamentos se absorben a través del intestino delgado», dice Traverso. En parte, debido «a su área de superficie extremadamente grande: 250 metros cuadrados, o aproximadamente del tamaño de una cancha de tenis. Además, carece de receptores de dolor en esta parte del cuerpo, lo que potencialmente permite microinyecciones en el intestino delgado sin ocasionar molestias para administrar medicamentos como la insulina», recuerda el experto.

Para permitir que su cápsula llegue al intestino y realice estas microinyecciones, los investigadores la recubrieron con un polímero que puede sobrevivir en el ambiente ácido del estómago, que tiene un pH de 1,5 a 3,5. Cuando la cápsula alcanza el intestino delgado, el pH más alto (alrededor de 6) hace que se abra y se desplieguen tres brazos cruzados dentro de la cápsula.

Cada brazo contiene parches de microagujas de 1 milímetro de largo que pueden transportar insulina u otras drogas. Cuando los brazos se abren, la fuerza de su liberación permite que las pequeñas microagujas penetren en la capa superior del tejido del intestino. Después de la inserción, estas se disuelven y liberan el medicamento.

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En tejidos humanos

«Realizamos numerosas pruebas de seguridad en tejidos animales y humanos para garantizar que el evento de penetración permitiera la administración del fármaco sin causar una perforación de espesor total ni ningún otro evento adverso grave», dicen los investigadores.

En este sentido, el científico Traverso admite: «Nos tomamos muy en serio la seguridad y, en teoría, dos áreas de preocupación con los nuevos sistemas de dosificación incluyen el posible bloqueo intestinal y la perforación de la pared gastrointestinal. Con respecto al riesgo de bloqueo intestinal, hemos desarrollado un sistema de 2 partes (aplicador de cápsula y brazo múltiple) donde ambas partes se dividen en segmentos más pequeños que otras formas de dosificación sólidas que ya están aprobadas y en uso general para garantizar que el sistema bautizado como LUMI se excrete sin un riesgo significativo de obstrucción».

«En cuanto al riesgo de perforación, nos hemos centrado específicamente en el intestino delgado con parches de microagujas para el parto y hemos realizado pruebas tanto en el intestino humano como en el del cerdo. Además, diseñamos el LUMI para limitar la profundidad de penetración de la microaguja y así maximizar la seguridad», apostilla.

«Creemos que los ensayos en humanos podrían llegar en dos o tres años»

«En las pruebas en cerdos, los investigadores mostraron que las cápsulas de 30 milímetros de largo podían administrar dosis de insulina de manera efectiva y generar una respuesta inmediata para reducir la glucosa en sangre. También mostraron que no se formaron bloqueos en el intestino y los brazos se excretaron de manera segura después de aplicar los parches de microagujas».

El siguiente paso: «Estamos trabajando con Novo Nordisk, nuestros colaboradores y socios en estos esfuerzos para ayudar a resolver el desafío de la administración oral de productos biológicos. Anticipamos primero que los ensayos en humanos llegarán en los próximos 2-3 años, a medida que continuamos amplificando y desarrollando nuestras tecnologías para expandir la fabricación, la seguridad y la eficacia en animales grandes, incluidos perros y cerdos».

Aunque los investigadores usaron insulina para demostrar el nuevo sistema, creen que también podría usarse para administrar otros medicamentos proteicos como hormonas, enzimas o anticuerpos, así como fármacos basados en ARN.

«Podemos administrar insulina, pero vemos aplicaciones para muchas otras terapias y posiblemente vacunas», dice Traverso. «Estamos trabajando muy de cerca con nuestros colaboradores para identificar los próximos pasos y aplicaciones donde podemos tener el mayor impacto», añade.