Vacunas sin pinchazos: las cápsulas robot para tragar que aplican la medicación desde el estómago

El principal objetivo de estás ideas es suavizar el sufrimiento que padecen aquellas personas con tripanofobia o miedo a las agujas. Muchos pacientes rechazan tratamientos médicos como las vacunas por la fobia que sienten al pinchazo y llegan a sentir taquicardias y asfixia cuando se deciden a tratarse.

Un equipo de investigación del MIT, respaldado por la farmacéutica Novo Nordisk, lleva años desarrollando una alternativa a las clásicas jeringuillas con agujas. Antes de la pandemia, su intención era utilizar estas cápsulas para aplicar insulina a diabéticos a través del sistema digestivo. Este último año el campo de estudio se ha ampliado al uso de vacunas ARN y tratamientos gastrointestinales, para lo que ha sido necesario rediseñar el mecanismo de las píldoras.

Cápsula robótica

El MIT describe Robo-pills como un "pequeño arándano", debe ser similar a otras píldoras o cápsulas medicinales para que el paciente se la tome entera sin dificultad ni miedo. En su interior, un diminuto aguijón sirve de aguja para administrar una vacuna o un medicamento contra las úlceras, por ejemplo.

Robo-pills del MIT MIT Omicrono

Los investigadores consiguen que la píldora ruede por la pared del estómago hasta colocarse de pie y poder aplicar la inyección. Esto se logra dándole la misma forma ovalada que los caparazones de las tortugas leopardos, especie que muchas personas tienen de mascota y que es capaz de volverse a poner de pie cuando cae bocarriba. Una vez más, la ciencia se inspira en la naturaleza para conseguir diseños más funcionales. 

Al llegar a la parte más baja del estómago y pegar su base a la pared, el robot está listo para aplicar el medicamento con una inyección. Este método no elimina el pinchazo que tanto miedo dan a muchos pacientes, pero al no ver la aguja y ser de menor tamaño (solo penetra 4,5 milímetros en el tejido), puede ser más llevadero. Además, la pared del sistema digestivo es más gruesa y musculosa, por lo que soportaría mejor el pinchazo y no habría peligro de hemorragias ni daños graves.

Cápsulas robóticas del MIT

La primera versión de este invento, centrada en la inyección de insulina para diabéticos, se componía de una aguja hecha de 300 microgramos de insulina liofilizada comprimida. Al inyectarla, esta se disolvía en el líquido del estómago y el medicamento se distribuía por el torrente sanguíneo. Sin embargo, para aplicar líquidos como las vacunas ARN u otras medicinas, su diseño se ha tenido que rediseñar. 

Ahora la cápsula con forma de cúpula esconde una aguja nueva y un émbolo escondidos por un tapón en forma de bolita compuesto de azúcar sólida. Al tocar los líquidos de la pared del estómago, la bolita se deshace y la aguja se suelta y penetra en el tejido, mientras que el émbolo empuja el líquido que hay en la cápsula, como si fuera una jeringuilla en miniatura.

Pastilla robótica del MIT

Tras la aplicación del medicamento, un segundo émbolo tira de la aguja hacia el interior de la cápsula, que ya está vacía. Una vez cumplida su misión, la píldora robótica se desliza por el intestino hasta ser expulsada con el resto de heces, sin causar daños.

Por ahora, las distintas pruebas realizadas solo se han aplicado en animales, primero en ratones y luego en cerdos. Con esto se ha podido comprobar los niveles de difusión y eficacia de los tratamientos administrados desde el estómago, en comparación con la inyección tradicional bajo la piel. Faltaría que en el futuro, un grupo de voluntarios pudiera valorar la efectividad y comodidad del proceso y si surge alguna molestia, aunque actualmente no se ha detectado ningún daño interno.

De insulina a vacunas

Lo que empezó siendo un estudio destinado a las necesidades de los diabéticos, se ha ido ampliando a otros posibles tratamientos. Por supuesto, la pandemia ha sacudido también este proyecto y los investigadores han estudiado la utilidad de sus cápsulas para aplicar las vacunas ARN como las que se usan para frenar la Covid-19.

"Los ácidos nucleicos, en particular el ARN, pueden ser extremadamente sensibles a la degradación, particularmente en el tracto digestivo. Superar este desafío abre múltiples enfoques para la terapia, incluida la posible vacunación por vía oral", dice Giovanni Traverso, profesor asistente de Ingeniería Mecánica en el MIT.

Mientras que al inicio del proyecto, los investigadores pudieron subir a 5 miligramos la dosis de insulina, en este último proceso almacenaron dentro de la cápsula 50 microgramos de ARNm, y se pueden administrar en grupo. Las vacunas actuales contra el coronavirus tienen entre 30 y 100 microgramos. 

Además de reinventar el mecanismo de las cápsulas, los investigadores deben analizar cada medicamento por separado y averiguar si la administración a través del estómago consigue una inmunización similar o superior a la obtenida cuando la inyección es bajo la piel. Las pruebas iniciales con ratones revelaron que el ARN había llegado desde el estómago hasta el hígado, lo que significa que había alcanzado a otros órganos y llegado al hígado con la sangre que este órgano se encarga de filtrar.

Robo-pills MIT Omicrono

Sin embargo, cuando se estudió el resultado en cerdos, "la proteína reportera fue producida con éxito por las células del estómago, pero no la vieron en ninguna otra parte del cuerpo". El equipo investiga cómo llegar a más órganos, pero indica que este resultado también es positivo. "Hay muchas células inmunitarias en el tracto gastrointestinal, y estimular el sistema inmunitario del tracto gastrointestinal es una forma conocida de crear una respuesta inmunitaria", dice Ameya Kirtane, miembro del equipo.

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