Los dispositivos inspirados en parásitos, que los investigadores llaman «theragrippers», vienen equipados con un parche de polímero cargado de fármaco. Los theragrippers están diseñados para cambiar de forma dentro del cuerpo y adherirse al tracto gastrointestinal.
Siguiendo el ejemplo de los anquilostomas, que pueden prosperar en el tracto gastrointestinal hasta por dos años, los investigadores de la Universidad Johns Hopkins crearon un microdispositivo con colmillos que hunde sus dientes en las membranas mucosas y libera medicamentos gradualmente con el tiempo.
Los theragrippers están hechos de películas delgadas de metal, armados con «micropuntas» afiladas y cubiertos con una capa de cera sensible al calor
Los dispositivos inspirados en parásitos, que los investigadores llaman «theragrippers», vienen equipados con un parche de polímero cargado de fármaco. Los theragrippers están diseñados para cambiar de forma dentro del cuerpo y adherirse al tracto gastrointestinal, que coloca los pequeños parches en su lugar para liberar su carga útil de drogas, dijeron científicos del departamento de Ingeniería Química y Biomecánica de la escuela.
En un ensayo con ratas publicado en la revista Science Advances, el equipo mostró que los theragrippers podían quedarse en el colon de los roedores durante un día completo, lo que lleva a una mayor exposición al fármaco durante un período de tiempo más largo.
Los theragrippers están hechos de películas delgadas de metal, armados con «micropuntas» afiladas y cubiertos con una capa de cera sensible al calor. Una vez que alcanzan la temperatura corporal interna, la capa de cera se ablanda y hace que el dispositivo se doble. La fuerza resultante empuja las micropuntas hacia las membranas mucosas, donde comienza a liberarse el fármaco.
El dispositivo debería funcionar en cualquier parte del tracto gastrointestinal, desde el intestino delgado hasta el esófago, calcula el equipo, pero optó por centrarse en el colon en su ensayo con animales. El equipo administró los dispositivos por vía rectal, porque esa ruta es la preferida para pacientes pediátricos y para terapias localizadas para enfermedades como la colitis ulcerosa.
En la prueba, el equipo combinó sus pinzas con el medicamento antiinflamatorio ketorolaco, un analgésico de décadas de antigüedad que desaparece rápidamente en circunstancias normales y permanece en el cuerpo durante menos de tres horas. Fue un desafío «estricto» evaluar las capacidades de liberación prolongada de los microdispositivos, dijeron los investigadores.
El equipo desplegó miles de pinzas a través de un solo disparo en el recto. Las imágenes mostraron que las pinzas permanecieron dentro del colon durante al menos 24 horas después de la administración. No se observó inflamación o daño tisular a corto plazo, dijo el equipo.
El estudio mostró que la concentración plasmática de ketorolaco estándar se redujo 10 veces en las primeras tres horas después de la administración, mientras que el fármaco administrado con theragripper experimentó una disminución similar en la concentración plasmática en la hora ocho. El fármaco theragripper también contó con una exposición sostenida entre ocho y 18 horas y un aumento de casi el doble en la exposición general en comparación con el fármaco estándar.
Subiendo por el tracto gastrointestinal, el equipo mostró que sus dispositivos podían adherirse a muestras de estómagos y esófagos de cerdo durante más de 24 horas.
Si bien la investigación aún se encuentra en sus primeras etapas, el equipo espera que sus theragrippers puedan revisar la administración de medicamentos al tracto gastrointestinal. Es un objetivo deseable, gracias a la inmensa superficie del intestino y la rica vascularización de las membranas mucosas a lo largo de todo el tracto gastrointestinal, pero la necesidad de la administración repetida oral o rectal de un fármaco puede disminuir la adherencia del paciente. La entrega extendida a través de los microdispositivos podría ayudar, calcula el equipo.
Los sistemas mucoadhesivos, como los parches bucales, pueden extender la durabilidad de un medicamento en el tracto gastrointestinal a cinco o seis horas, pero no pueden permanecer allí mucho más tiempo. Las partículas que penetran la mucosidad ofrecen otra opción, pero las partículas generalmente se eliminan después de un día a medida que la mucosidad gastrointestinal limpia el cuerpo.
La Universidad Johns Hopkins ha presentado patentes relacionadas con la tecnología.
