MADRID 25 Ago. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de la Universidad de Stanford (EEUU) han desarrollado una nueva plataforma de administración que almacena y administra fármacos proteicos en concentraciones mucho más altas, lo que convierte las terapias intravenosas en una inyección rápida y sencilla a través de una jeringa estándar o un dispositivo autoinyector.
"Se trata de una plataforma que podría funcionar con cualquier fármaco biológico, de modo que podamos inyectarlo fácilmente. Esto convierte estos tratamientos, que antes suponían varias horas de sufrimiento en una clínica con una terapia intravenosa, en algo que se puede hacer en segundos con un autoinyector en casa", ha explicado Eric Appel, profesor asociado de ciencia e ingeniería de materiales y autor principal del artículo publicado en 'Science Translational Medicine'.
Cuando se disuelven en altas concentraciones, muchas proteínas terapéuticas tienden a aglutinarse, lo que las hace demasiado viscosas para inyectarlas, propensas a formar agregados que pueden provocar respuestas inmunitarias y potencialmente ineficaces o incluso perjudiciales una vez que entran en el organismo. Appel y sus colegas necesitaban una forma de empaquetar las proteínas en un líquido a altas concentraciones, pero manteniéndolas estables y funcionales.
UN RECUBRIMIENTO PROTECTOR DE POLÍMERO
Los investigadores desarrollaron un copolímero de poliacrilamida, abreviado como MoNi, que tiene una temperatura de transición vítrea particularmente alta, lo que significa que permanece sólido y similar al vidrio a temperaturas más cálidas, cuando los aditivos farmacéuticos típicos se volverían blandos y pegajosos. Al mezclar MoNi en agua con un fármaco proteico, aerosolizarlo en pequeñas gotas y evaporar el agua -un proceso denominado secado por pulverización-, los investigadores lograron crear un polvo fino compuesto por diminutas partículas de proteína, cada una de ellas recubierta por una capa de MoNi.
"El resultado es algo parecido a un chocolate recubierto de caramelo, en el que la proteína se encuentra en el interior y nuestro polímero especial forma una capa sólida y vítrea en el exterior", explicó Appel.
A continuación, los investigadores mezclaron este polvo con un líquido que suspende las partículas del fármaco, pero no las disuelve. La capa de MoNi evita que las partículas se peguen entre sí y mantiene las proteínas en un estado seco y estable hasta que la suspensión líquida se inyecta en el cuerpo.
"Debido a que las micropartículas son esféricas y tienen superficies lisas, pueden rodar unas sobre otras y aún así pasar a través de agujas diminutas e inyectarse en una persona, pero se pueden alcanzar concentraciones realmente muy altas", detalla Carolyn Jons, estudiante de doctorado en el laboratorio de Appel y coautora principal del artículo.
Los investigadores probaron su método con tres proteínas diferentes: albúmina, inmunoglobulina humana y un tratamiento con anticuerpos monoclonales para la COVID. Consiguieron alcanzar concentraciones superiores a 500 mg/ml, lo que significa que la mitad del peso de la solución era proteína medicinal y aún así se podía inyectar con facilidad y sin problemas.
Esto supone más del doble de la concentración de las inyecciones líquidas habituales. Las formulaciones también se mantuvieron estables en un rango de temperaturas más amplio que las formulaciones líquidas típicas, sin mostrar signos de degradación tras 10 ciclos de congelación-descongelación o cuando se almacenaron a temperaturas elevadas.
"Las propiedades mecánicas de estas partículas secas son mucho más importantes que la estructura química de las moléculas individuales del fármaco, lo que significa que podemos tomar casi cualquier fármaco proteico y formularlo de esta manera", afirma Alexander Prossnitz, investigador postdoctoral y coautor principal del artículo.
TRATAMIENTOS MÁS RÁPIDOS Y SENCILLOS
El secado por atomización es un proceso bastante común en la industria farmacéutica y MoNi ya ha sido evaluado en varios modelos preclínicos sin efectos adversos, por lo que los investigadores se muestran optimistas en cuanto a su aprobación para uso clínico. Ya han concedido la licencia de la tecnología a una empresa emergente local, que está trabajando para perfeccionar el proceso y, en última instancia, utilizarlo para desarrollar nuevos productos farmacéuticos.
"Hay muchas moléculas que son fármacos prometedores, pero que no se pueden convertir en un producto farmacéutico porque son demasiado inestables dadas las limitaciones de las tecnologías disponibles actualmente. Esta plataforma es realmente sofisticada en su capacidad para estabilizar proteínas y permitir nuevos productos farmacéuticos que normalmente no serían viables y que se pueden administrar de una manera mucho menos pesada", ha subrayado Appel.
Su esperanza es que la próxima generación de tratamientos farmacológicos basados en proteínas sea más rápida, más fácil y más eficaz para los pacientes. "Sabemos que los pacientes están dispuestos a ponerse ellos mismos las inyecciones, especialmente si se trata de un autoinyector sencillo. Si podemos tomar un anticuerpo que antes requería una vía intravenosa y permitir que las personas se lo inyecten en casa, eso supone una gran mejora. Cambia por completo la forma en que los pacientes pueden controlar sus propias enfermedades", ha finalizado Prossnitz.
