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Nueva píldora puede administrar insulina

Un equipo de investigación liderado por el MIT ha desarrollado una cápsula de medicamento que podría usarse para administrar dosis orales de insulina, lo que podría reemplazar las inyecciones que las personas con diabetes tipo 1 deben administrarse cada día.

Sobre el tamaño de un arándano, la cápsula contiene una pequeña aguja hecha de insulina comprimida, que se inyecta después de que la cápsula llega al estómago. En pruebas en animales, los investigadores demostraron que podían administrar suficiente insulina para reducir el azúcar en la sangre a niveles comparables a los producidos por las inyecciones administradas a través de la piel. También demostraron que el dispositivo se puede adaptar para administrar otros fármacos proteicos.

Robert Langer, profesor del Instituto David H. Koch, miembro de MIT. Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer, y uno de los autores principales del estudio.

Giovanni Traverso, profesor asistente en Brigham and Women’s Hospital, Harvard Medical School y científico visitante en el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT, donde comienza como miembro de la facultad en 2019, también es un autor principal del estudio. El primer autor del artículo, que aparece en la edición del 7 de febrero de Science , es el estudiante graduado del MIT Alex Abramson. El equipo de investigación también incluye científicos de la compañía farmacéutica Novo Nordisk.

Hace varios años, Traverso, Langer y sus colegas desarrollaron una píldora cubierta con muchas agujas pequeñas que podrían usarse para inyectar medicamentos en el revestimiento del estómago o del intestino delgado. Para la nueva cápsula, los investigadores cambiaron el diseño para tener una sola aguja, lo que les permite evitar inyectar medicamentos en el interior del estómago, donde los ácidos estomacales los descompondrían antes de tener ningún efecto.

La punta de la aguja está hecha de casi 100 por ciento de insulina liofilizada y comprimida, utilizando el mismo proceso utilizado para formar tabletas de medicamento. El eje de la aguja, que no entra en la pared del estómago, está hecho de otro material biodegradable.

Dentro de la cápsula, la aguja está unida a un resorte comprimido que se mantiene en su lugar por un disco hecho de azúcar. Cuando se traga la cápsula, el agua en el estómago disuelve el disco de azúcar, liberando el resorte e inyectando la aguja en la pared del estómago.

La pared del estómago no tiene receptores de dolor, por lo que los investigadores creen que los pacientes no podrían sentir la inyección. Para asegurarse de que el medicamento se inyecte en la pared del estómago, los investigadores diseñaron su sistema para que, sin importar cómo la cápsula caiga en el estómago, pueda orientarse para que la aguja esté en contacto con el revestimiento del estómago.

Los investigadores se inspiraron en la característica de autoorientación de una tortuga conocida como la tortuga leopardo. Esta tortuga, que se encuentra en África, tiene una concha con una cúpula alta y empinada, que le permite enderezarse si rueda sobre su espalda. Los investigadores utilizaron modelos de computadora para crear una variante de esta forma para su cápsula, que le permite reorientarse incluso en el entorno dinámico del estómago.

Una vez que la punta de la aguja se inyecta en la pared del estómago, la insulina se disuelve a una velocidad que los investigadores pueden controlar a medida que se prepara la cápsula. En este estudio, tomó aproximadamente una hora para que toda la insulina se liberara completamente en el torrente sanguíneo.

En las pruebas en cerdos, los investigadores demostraron que podían administrar con éxito hasta 300 microgramos de insulina. Más recientemente, han podido aumentar la dosis a 5 miligramos, lo que es comparable a la cantidad que un paciente con diabetes tipo 1 necesitaría inyectar.

Después de que la cápsula libera su contenido, puede pasar inofensivamente a través del sistema digestivo. Los investigadores no encontraron efectos adversos de la cápsula, que está hecha de polímeros biodegradables y componentes de acero inoxidable.

Maria José Alonso, profesora de biofarmacia y tecnología farmacéutica en la Universidad de Santiago de Compostela en España, describe la nueva cápsula como una “tecnología radicalmente nueva” que podría beneficiar a muchos pacientes.

El equipo de MIT continúa trabajando con Novo Nordisk para desarrollar aún más la tecnología y optimizar el proceso de fabricación de las cápsulas. Creen que este tipo de administración de fármacos podría ser útil para cualquier fármaco proteico que normalmente deba inyectarse, como los inmunosupresores utilizados para tratar la artritis reumatoide o la enfermedad inflamatoria intestinal. También puede funcionar para ácidos nucleicos como el ADN y el ARN.

Más información: MIT News

Un aplicador auto-orientable de escala milimétrica (SOMA) para administración oral de insulina y otros productos biológicos:

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