La administración directa de
medicamentos en el área afectada a través de la piel es una opción atractiva,
ya que permite una administración de medicamentos eficaz y dirigida. Esto puede
ser especialmente beneficioso para curar heridas, aliviar el dolor y mejorar
los procedimientos médicos y cosméticos. Sin embargo, el desafío de la
administración de fármacos a través de la piel radica en la formidable capa
externa de la piel que bloquea el paso de la mayoría de las moléculas pequeñas.
Recientemente, los investigadores del MIT han creado un parche portátil que
emplea ondas ultrasónicas en la piel, creando canales minúsculos para que pasen
las drogas. El objetivo es simplificar la administración de fármacos a través
de la piel y podría aplicarse al tratamiento de varias afecciones de la piel.
La técnica también es prometedora en la entrega de una variedad de
medicamentos, como relajantes musculares y hormonas. “La facilidad de uso y la
alta repetibilidad que ofrece este sistema brindan una alternativa innovadora
para los pacientes y consumidores que padecen afecciones de la piel y envejecimiento
prematuro de la piel”, dice Canan Dagdeviren, profesor asociado en el Media Lab
del MIT y autor principal del estudio. “Administrar medicamentos de esta manera
podría ofrecer menos toxicidad sistémica y es más local, cómodo y controlable”.
¿Cómo funciona el parche?
Los investigadores se
embarcaron en este proyecto para explorar vías de administración de fármacos no
convencionales. Si bien los métodos orales e intravenosos son comunes, la
administración dirigida de medicamentos se puede lograr a través de la piel en
situaciones específicas. Aastha Shah, asistente de investigación en el MIT,
enfatiza que administrar medicamentos a través de la piel tiene un gran
beneficio: elimina el requisito de pasar por el sistema digestivo. La
medicación oral requiere dosis más altas para compensar las pérdidas durante la
absorción gástrica. En comparación, la administración basada en la piel es un
enfoque más centrado para la administración de fármacos. Se ha demostrado que
la exposición al ultrasonido aumenta la permeabilidad de la piel para los
medicamentos de molécula pequeña, pero los métodos actuales para administrar
estos medicamentos están limitados por el uso de equipos engorrosos. Para
abordar esto, el equipo del MIT se propuso crear un parche ligero y portátil
para la administración transdérmica de fármacos, mejorando su usabilidad en
varias aplicaciones. Los científicos del MIT crearon un parche con múltiples
transductores piezoeléctricos en forma de disco que transforman las corrientes
eléctricas en energía mecánica. Estos transductores residen en una cavidad
polimérica que contiene moléculas de fármaco en una solución fluida. Las
corrientes eléctricas aplicadas a los transductores crean ondas de presión en
la solución, lo que lleva a la formación de burbujas que se rompen contra la
piel. Los microchorros de líquido que resultan de este proceso penetran a través
de la capa externa de la piel, el estrato córneo. Amin Karami, uno de los
coautores del estudio, dice que la implementación exitosa de esta técnica
allana el camino para utilizar vibraciones para amplificar la administración de
fármacos. Afirma que el conjunto de herramientas está diseñado para mejorar los
componentes mecánicos y biológicos de la administración de fármacos al generar
varios patrones de forma de onda basados en una variedad de parámetros. Usando
PDMS, un polímero a base de silicona con propiedades adhesivas, el parche fue
diseñado para adherirse de forma segura a la piel sin cinta adhesiva. El equipo
experimentó con las capacidades del parche mediante la administración de
niacinamida, una vitamina B que se encuentra comúnmente en los protectores
solares y humectantes. En experimentos con piel de cerdo, los investigadores
demostraron que el parche de ultrasonido permitió un aumento de 26 veces en la
penetración del fármaco a través de la piel para la administración de
niacinamida, en comparación con el nivel alcanzable sin intervención
ultrasónica. Además, el equipo comparó su nuevo dispositivo con microagujas,
una técnica de administración transdérmica de fármacos que consiste en perforar
la piel con agujas diminutas. El estudio encontró que el parche de los
investigadores podía administrar la misma cantidad de niacinamida en solo 30
minutos que las microagujas podían administrar en seis horas.
Localización de la
administración de fármacos
La versión actual del
dispositivo permite que los medicamentos penetren unos pocos milímetros en la
piel, lo que lo hace potencialmente ventajoso para los medicamentos con efectos
locales en la piel, como los que se usan para tratar las manchas de la edad,
las manchas oscuras o las quemaduras. La técnica podría mejorarse para permitir
una penetración más profunda, haciéndola viable para medicamentos como el
fentanilo, la lidocaína y la cafeína, que necesitan acceder al torrente
sanguíneo. Otra aplicación que contempla Dagdeviren es la entrega de hormonas,
específicamente progesterona. Los investigadores también están considerando
implantar dispositivos similares dentro del cuerpo para tratar diversas
enfermedades, incluido el cáncer. Por ahora, el equipo tiene como objetivo
perfeccionar aún más el parche portátil y tiene planes de realizar las pruebas
de laboratorio nuevamente con moléculas de fármacos más masivas. También
planean realizar ensayos en sujetos humanos pronto. Shah explica que evaluarán
las características de penetración de medicamentos más grandes para evaluar la
viabilidad de administrar hormonas o insulina a través de la tecnología
desarrollada. Esta sería una opción más cómoda para aquellos que tienen que
inyectarse a diario. En el caso de una implementación exitosa, este nuevo
enfoque para la administración de fármacos podría representar una ventaja
considerable sobre los métodos de inyección tradicionales. Esto podría
potencialmente eliminar la necesidad de agujas por completo, transformando la
administración de medicamentos en un proceso más conveniente, indoloro y
amigable para el paciente. Este avance también tiene el potencial de
revolucionar el campo de la medicina al proporcionar un método de
administración de medicamentos más accesible y eficiente. Además, la
administración de medicamentos sin agujas podría aliviar la ansiedad y la
incomodidad que experimentan muchos pacientes con las inyecciones, lo que
podría mejorar el cumplimiento del paciente y los resultados generales de
salud. JQR
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