Los productos biológicos pueden salvar a millones de personas en todo el mundo gracias a su efectividad incomparable. No obstante, pueden ser difíciles de administrar y, a menudo, requiereninfusiones intravenosas. Por ello, un nuevo proyecto de un equipo del MIT, en colaboración con la compañía farmacéutica Merck, ha dado con una solución para superar la dificultad de administrar estos medicamentos. En un artículo publicado recientemente en Advanced Healthcare Materials, estos investigadores han ideado una plataforma de hidrogel para administrar anticuerpos monoclonales, un tipo de biológico, mediante inyección subcutánea.
Amir Erfani, postdoctorado en el Departamento de Ingeniería Química (ChemE) del MIT es el autor principal del artículo, junto a los coautores Jeremy M. Schieferstein, un postdoctorado en ChemE en el momento del estudio, ahora científico principal en Elektrofi; Apoorv Shanker, un postdoctorado en ChemE; Paula Hammond, profesora del Instituto y directora de ChemE; y Patrick S. Doyle, profesor de ingeniería química Robert T. Haslam (1911), así como investigadores de Merck. Según ha apuntado Doyle, "este es un hito importante. Estamos en camino de transformar la próxima generación de tratamientos con pruebas monoclonales y otros tipos de terapias”.
Y es que, a diferencia de la mayoría de los medicamentos convencionales que se formulan químicamente y se componen de moléculas pequeñas, los productos biológicos son cadenas de proteínas, azúcares y segmentos de ADN en expansión, modificados genéticamente a partir de fuentes vivas. Estas gigantescas moléculas orgánicas no se prestan al tipo de empaque denso y ordenado que se encuentra normalmente en las píldoras sintetizadas o las suspensiones inyectables.
Uno de los medicamentos del estudio, el embrolizumab, se usa en una variedad de cánceres a veces intratables. Normalmente se administra en una solución diluida por vía intravenosa durante varias horas para lograr el tipo de concentraciones necesarias para que sea eficaz. Por ello, el equipo de investigadores de Doyle creó una versión de pembro que pudiera inyectarse en concentraciones lo suficientemente altas para ser eficaz, pero en volúmenes lo suficientemente pequeños para administrarse de manera cómoda y rápida justo debajo de la piel (la segunda preferencia de la mayoría de los pacientes y médicos, después de tragar una pastilla).
Los productos biológicos pueden salvar a millones de personas en todo el mundo gracias a su efectividad incomparable. No obstante, pueden ser difíciles de administrar y, a menudo, requieren infusiones intravenosas
“Este compuesto es súper pegajoso y delicado, y necesitábamos encontrar alguna forma de que sus moléculas se movieran libremente dentro de una jeringa”, según Erfani. “La idea que tuvimos fue usar partículas de hidrogel, hechas de biopolímeros a base de azúcar, que es hidrófilo y que brindaron un ambiente agradable donde una proteína se desarrollaría bien”, asegura Doyle.
“Los habíamos usado para otras aplicaciones, y sabíamos que si podíamos hacerlo lo suficientemente pequeños, podrían atravesar una aguja sin obstruirla”. Además, el gel se dispersaba adecuadamente debajo de la piel.
En una serie de experimentos que duraron casi cinco años, el laboratorio de Doyle experimentó para lograr el equilibrio perfecto de características. Sus estudios se basaron en un dispositivo casero que expulsa una solución de biopolímero y cristales de pembro juntos. “El objetivo no era solo desarrollar un fármaco en nuestro laboratorio, sino desarrollar un proceso que pudiera adaptarse fácilmente a la fabricación farmacéutica”.
Los investigadores ahora están poniendo una prueba su formulación de pembro a través de ensayos in vivo, con el objetivo de obtener la aprobación de la FDA. en los próximos años. Pero Doyle y su grupo tienen objetivos más amplios para la plataforma de hidrogel que inventaron. “Creemos que esta plataforma es independiente del MAB, lo que significa que podemos obtener muchas moléculas diferentes formuladas con la concentración y fluidez correctas”, dice.
“Nuestra tecnología tiene la posibilidad de mejorar la accesibilidad de los tratamientos al reducir la dependencia de los pacientes en los hospitales”. Reemplazar las sesiones intravenosas con menos inyecciones de una sola inyección liberaría tiempo en las clínicas para más pacientes, alentaría un mayor cumplimiento e incluso reduciría el precio del medicamento. La gente podría algún día administrarse sus propias inyecciones en casa.