Según las estimaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS) 422 millones de adultos en todo el mundo tenían diabetes en 2014, frente a los 108 millones de 1980. La prevalencia mundial (normalizada por edades) de la diabetes casi se ha duplicado desde ese año, pues ha pasado del 4,7% al 8,5% en la población adulta.
Debida a una falta parcial o total del efecto de una hormona llamada insulina, la diabetes es una enfermedad que se caracteriza por un aumento de la glucosa (azúcar) en sangre. Para compensar esa falta, los afectados se ven obligados a inyectarse la hormona, ya que no puede tomarse vía oral pues las proteínas se descomponen en el tracto gastrointestinal antes de que haga efecto.
Con la esperanza de encontrar una alternativa a esas inyecciones, los ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts(MIT), han diseñado una nueva cápsula de medicamentos que puede transportar insulina u otros medicamentos proteicos y protegerlos del entorno 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.
La nueva cápsula representa un paso importante para lograr el suministro oral de fármacos proteicos
"Estamos realmente satisfechos con los últimos resultados del nuevo dispositivo de administración oral que nuestros miembros del laboratorio han desarrollado con nuestros colaboradores, y esperamos ver que ayudará a las personas con diabetes y otras personas en el futuro", dice Robert Langer, David H Profesor del Instituto Koch en el MIT y miembro del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer, según publican en la página del centro.
En las pruebas en cerdos, los investigadores mostraron que esta cápsula podía cargar una cantidad comparable de insulina a la de una inyección, permitiendo una rápida absorción en el torrente sanguíneo después de que se liberaron las microagujas.
Para permitir que su cápsula llegue al intestino delgado 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 abren 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 delgado. Después de la inserción, las agujas se disuelven y liberan el medicamento.
"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 o cualquier otro evento adverso grave", dice uno de los investigadores.
Para reducir el riesgo de bloqueo en el intestino, los investigadores diseñaron los brazos para que se separaran después de aplicar los parches de microagujas. La nueva cápsula representa un paso importante para lograr el suministro oral de fármacos proteicos, lo que ha sido muy difícil de hacer, dice David Putnam, profesor de ingeniería biomédica e ingeniería química y biomolecular en la Universidad de Cornell.
"Es un trabajo convincente", dice Putnam, que no participó en el estudio. "La entrega de proteínas es el santo grial de la entrega de drogas. La gente ha estado tratando de hacerlo durante décadas".
NUEVAS APLICACIONES
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 medicamentos basados en ARN.
"Podemos administrar insulina, pero vemos aplicaciones para muchas otras terapiasy 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".