Hoy usan robots de laboratorio para llenar las cápsulas y están trabajando para automatizar todo el proceso, al que llaman Pulsado, para Partículas Uniformemente Licuadas y Selladas para Encapsular Drogas. McHugh cree que esta automatización reduce los costos y hace que la tecnología sea escalable. Gracias a ajustes menores en la receta de la cápsula, las partículas pulsadas se rompen con retrasos claros y predecibles, que van desde días hasta más de un mes.
Para su estudio reciente, su equipo quería saber qué tan rápido se degradarían estas cápsulas en un animal vivo, por lo que compararon el tiempo en los tubos de ensayo con el de los ratones. En un ensayo, cargaron las micropartículas con pequeñas moléculas fluorescentes en lugar de medicamentos. Con los ratones, inyectaron un pequeño volumen de las cápsulas debajo de la piel de los animales, luego rastrearon la fluorescencia a medida que las moléculas se difundían hacia afuera. Con los tubos de ensayo, mantuvieron las cápsulas en una solución salina a temperatura corporal y verificaron si las moléculas fluorescentes se derramaban en la solución. En todos los casos, el momento coincidió. Esto significa que las predicciones de tiempo basadas en experimentos de laboratorio probablemente se mantendrán bien en los cuerpos vivos.
También probaron si las micropartículas pueden transportar productos biológicos sin estropearlos. Probaron uno, bevacizumab, el anticuerpo que trata la degeneración macular y algunos tipos de cáncer, cargando el fármaco en micropartículas junto con un cóctel de productos químicos estabilizadores. Dieciocho días después, la droga permaneció activa en más del 90 por ciento.
El equipo prevé diseñar una biblioteca de estas partículas que pueda imitar diferentes programas de dosificación: diaria, semanal, mensual o algo intermedio, según el paciente. Por ejemplo, si bien aún no han probado su sistema con vacunas contra el covid, las cápsulas descritas en el nuevo estudio podrían coincidir con el tiempo necesario para ellas: dos dosis administradas en intervalos de tres o cuatro semanas.
“Es realmente una dirección importante para el futuro de la administración sostenida y controlada de medicamentos”, dice Kibret Mequanint, ingeniero biomédico de la Universidad de Western Ontario, que no participó en el trabajo. Sin embargo, señala, las partículas actuales no son ideales para medicamentos que requieren dosis varias veces al día: no se disuelven lo suficientemente rápido.
En comparación con otros inyectables o píldoras orales de liberación lenta, los resultados de micropartículas son «muy emocionantes», dice Rahima Benhabbour, química de polímeros de la Universidad de Carolina del Norte que no participa en el equipo de McHugh. “La conclusión principal aquí es la estabilidad de los productos biológicos. I en realidad Me gustó eso”, dice ella.
El equipo de Benhabbour utiliza PLGA para crear implantes que liberan fármacos a un ritmo lento y constante, sin un estallido inicial. (Los niveles de drogas de las inyecciones generalmente aumentan antes de disminuir). Eso es esencial para la profilaxis previa a la exposición al VIH, o PrEP, que requiere que una persona mantenga una cierta concentración de la droga en su torrente sanguíneo en todo momento para estar protegida. Su equipo publicó un artículo en febrero informando que, según pruebas en macacos, sus implantes podrían mantener esas concentraciones de PrEP en personas durante más de cinco meses.
Benhabbour advierte que no está claro cuántas micropartículas se pueden comprimir en una inyección. El volumen máximo de inyecciones subcutáneas para humanos (como las que se administran a los ratones de McHugh) es de 1,5 mililitros. No se garantiza que haya suficiente espacio para dosis múltiples, especialmente medicamentos como PrEP que requieren una gran cantidad de medicamento por dosis. “La única pregunta que tengo es: ¿Pueden entregar suficiente?” ella dice.