La mayoría de las vacunas requieren una serie de inyecciones múltiples antes de que el receptor pueda considerarse totalmente vacunado. El ejemplo más reciente es la vacuna COVID-19, para la que la mayoría de las personas necesitan varias dosis. Ahora, los científicos están desarrollando una vacuna de un solo pinchazo, que se autoinstala, y que puede administrar varias dosis de la vacuna a lo largo del tiempo.
Científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) afirman haber desarrollado micropartículas que liberan cargas útiles a diferentes intervalos, lo que podría utilizarse para crear vacunas "auto-reforzantes".
En un nuevo estudio publicado en la revista Science Advances, los investigadores explican que con estas micropartículas, que se asemejan a diminutas tazas de café cerradas con una tapa, pueden diseñar vacunas que sólo necesitan ser administradas una vez y que luego se "auto-reforzarían" en un momento estipulado en el futuro. Estas partículas permanecerían bajo la piel hasta que la vacuna se liberara y luego se descompusiera. Según el equipo, la vacuna podría combatir numerosas enfermedades, desde el sarampión hasta el COVID.
Relacionado: ¿Qué Tan Efectivas Son En Realidad Las Vacunas?
Además, afirman que este tipo de suministro de vacunas puede ser útil para administrar vacunas infantiles en aquellas zonas en las que la gente no tiene fácil acceso a la atención médica. También puede ser útil para administrar otras terapias, como fármacos contra el cáncer, tratamientos hormonales y otros medicamentos.
"Se trata de una plataforma que puede ser ampliamente aplicable a todo tipo de vacunas, incluidas las basadas en proteínas recombinantes, las basadas en el ADN e incluso las basadas en el ARN", afirma Ana Jaklenec, investigadora del Instituto Koch de Investigación Integral del Cáncer del MIT. "Entender el proceso de cómo se liberan las vacunas, que es lo que describimos en este artículo, nos ha permitido trabajar en formulaciones que abordan parte de la inestabilidad que podría inducirse con el tiempo".
¿Cómo funciona la inyección multidosis?
Los investigadores explican que las micropartículas están hechas de PLGA, un polímero biocompatible aprobado para su uso en dispositivos médicos como implantes, suturas y prótesis. El equipo creó matrices de moldes de silicona para dar forma a las "tazas" y "tapas" de PLGA. Una vez formadas las copas de polímero, los investigadores utilizaron un sistema de dispensación automatizado hecho a medida para llenar cada copa con un medicamento o una vacuna. Una vez que los vasos estaban llenos, se alineaban las tapas y se bajaban a cada vaso. Mientras tanto, el sistema se calentó ligeramente hasta que el vaso y la tapa se fusionaron, permitiendo que el fármaco se sellara en su interior. Esta técnica se denomina SEAL (StampEd Assembly of polymer Layers), y puede utilizarse para producir partículas de cualquier forma o tamaño.
Fuente de la imagen Second Bay Studios (Edited by MIT News)
El análisis del equipo sobre el mecanismo de liberación reveló que los polímeros de PLGA que componen las partículas son descompuestos constantemente por el agua. Cuando un número suficiente de estos polímeros se ha roto, la tapa se vuelve porosa. Poco después, el material se rompe, permitiendo que el contenido se derrame.
A continuación, los investigadores analizaron cómo influyen en el momento de la liberación del fármaco diversos parámetros de diseño, como el tamaño y la forma de las partículas y la composición de los polímeros.
Los investigadores se sorprendieron al descubrir que el tamaño y la forma de las partículas tenían un efecto mínimo en la cinética de liberación del fármaco. Dijeron que si una partícula tiene que liberarse al cabo de seis meses, se puede utilizar el polímero correspondiente. Si tiene que liberarse a los dos días, puede utilizarse otro polímero. "Una amplia gama de aplicaciones puede beneficiarse de esta observación", señalan.
Eliminación de los problemas
El equipo de investigadores está trabajando ahora en la forma de corregir algunos problemas técnicos que encontraron en su enfoque. Por ejemplo, descubrieron que un cambio en el pH del entorno afecta a las partículas. Cuando el agua descompone los polímeros de PLGA, los subproductos, como el ácido láctico y el ácido glicólico, hacen que el entorno general sea más ácido. Esto puede dañar los fármacos que llevan las partículas (normalmente, proteínas o ácidos nucleicos). El equipo espera poder contrarrestar este aumento de la acidez y mejorar la estabilidad.
El equipo también desarrolló un modelo computacional para ayudar al diseño de futuras partículas. Este modelo puede predecir cómo se degradará una determinada partícula en el cuerpo, teniendo en cuenta diversos parámetros. El modelo podría guiar el desarrollo de otras partículas microfabricadas o impresas en 3D y dispositivos médicos similares.
El equipo de investigación ya ha utilizado este enfoque para diseñar una vacuna antipoliomielítica autoinflamable, que actualmente se está probando en animales. Normalmente, las vacunas contra la poliomielitis tienen que administrarse en una serie de dos a cuatro inyecciones distintas.
El equipo confía en que las partículas del núcleo puedan ayudar a crear una vacuna segura, de una sola inyección y autoestimulante. Se puede producir una combinación de vacunas con diferentes tiempos de liberación alterando la composición de las micropartículas. "Este enfoque de una sola inyección tiene el potencial no sólo de mejorar el cumplimiento de los pacientes, sino también de aumentar las respuestas inmunitarias celulares y humorales a la vacuna", señala el coautor principal, el profesor Robert Langer.
Relacionado: ¿Una vacuna contra el Alzheimer?
Por último, pero no menos importante, los investigadores ya han demostrado que este tipo de administración de fármacos puede ser útil para tratar enfermedades como el cáncer. En un estudio de Science Translational Medicine de 2020, los investigadores publicaron un artículo en el que demostraban cómo pueden administrar fármacos que activan una vía llamada STING. En varios modelos de cáncer en ratones, se potenció la respuesta inmunitaria. Las partículas administraron varias dosis del fármaco a lo largo de varios meses tras ser inyectadas en los tumores. Según los investigadores, esto inhibió el crecimiento del tumor y redujo la propagación de la enfermedad.
¡Comparte este post con tus amigos y familiares!
