Esta píldora de polímero pronto podría estar alimentando tu cuerpo durante semanas.

La desventaja de muchos medicamentos es que no se toman con regularidad o según lo prescrito. Robert Langer ha desarrollado un polímero que podría solucionar este problema

Robert Langer tiene algunos números impresionantes en su nombre. El profesor del Instituto MIT, David H. Koch, ha publicado más de 1.350 artículos, ha patentado 1.100 innovaciones, cofundó 30 empresas, ganó 220 premios y trató a más de 20 millones de pacientes como resultado de sus invenciones en la entrega más inteligente de medicamentos. Langer es también el ingeniero más citado de la historia, resultado de 40 años a la vanguardia de la ingeniería biomédica, desde su descubrimiento en 1976 de un método para la liberación retardada de moléculas grandes1 hasta su reciente trabajo sobre la comercialización de una «farmacia implantable». en un chip «. Habla con DyN Noticias sobre el futuro de la administración de medicamentos.

DyN Noticias: ¿Puede explicar cómo un sistema de administración inteligente puede mejorar el éxito de un medicamento?

Robert Langer: Hay tres cosas involucradas: seguridad, efectividad y cumplimiento. En términos de cumplimiento, desafortunadamente, menos del 50% de las personas toman sus medicamentos con receta, lo cual es un problema para las personas con Alzheimer, esquizofrenia y otras enfermedades de salud mental. Esto cuesta más de $ 100 mil millones. El New England Medical Journal mostró que con la presión arterial alta solo en los Estados Unidos, se podrían haber evitado alrededor de 100,000 muertes si las personas hubieran tomado sus medicamentos correctamente. luego baja. Las puntas pueden ser tóxicas y, cuando el nivel del medicamento es demasiado bajo, no es eficaz. En términos de efectividad, a veces no se puede obtener suficiente medicamento en el sitio con la administración convencional. Con un sistema específico, puede obtener cantidades mayores cuando sea necesario.

¿Puede describir las tecnologías de administración de medicamentos que está desarrollando para abordar el cumplimiento?

Estamos trabajando en una pastilla de acción prolongada que podría tragar para liberar la dosis correcta del medicamento durante semanas.3 Esta podría permanecer en el estómago durante mucho tiempo usando un polímero en la cápsula que «salvó la memoria». Cuando la cápsula se disuelve en el estómago, el material se abre para mantenerla en su lugar hasta que se degrada. Y podemos ajustar la degradación para que tenga lugar dentro del marco de tiempo establecido. El cumplimiento es un problema aún mayor en el tercer mundo, por lo que estamos trabajando con la Fundación Bill y Melinda Gates para usar esto con cosas como los antimaláricos. También tenemos una empresa, Lyndra, que se ocupa de la enfermedad de Alzheimer, así que en lugar de tomar una pastilla cuatro veces al día, tal vez pueda tomarla una vez al mes.

Gran parte de su trabajo en la administración de fármacos proviene de uno de los primeros descubrimientos sobre el uso de polímeros para la distribución de compuestos farmacéuticos de moléculas grandes. ¿Puede explicar la importancia de esto?

Muchos fármacos nuevos son moléculas grandes porque son más complejos y contienen más información. Estos podrían ser péptidos, proteínas o anticuerpos, pero el problema es que su estructura se deforma rápidamente en el cuerpo. Los polímeros le permiten evitar esto al retrasar la liberación del fármaco durante un período de tiempo más prolongado. Pero antes de involucrarnos, solo había unos pocos tipos de moléculas que podían entregarse de esta manera. El descubrimiento de que al esculpir canales de polímero, se podía hacer que esto funcionara con moléculas de cualquier tamaño y cualquier tarea, abrió la puerta para la entrega de casi cualquier cosa. Por poner un ejemplo, las hormonas peptídicas que la gente quiere usar para tratar el cáncer y la endometriosis son demasiado grandes para ser absorbidas por vía oral, y si las inyecta, se destruyen inmediatamente. Cuando se introducen en sistemas de polímeros, se pueden suministrar de forma continua durante semanas, meses o años.

¿Cómo se desarrolla y se administra un polímero para un tipo particular de fármaco?

Lo dividiría en varias partes: primero, puede ajustar la tasa de degradación del polímero en sí; en segundo lugar, cómo se crea el sistema de transmisión. A menudo, los fármacos se liberan no solo por la degradación del polímero, sino también por los poros o vías del material. Puedes controlar su tamaño. También intentamos utilizar materiales biocompatibles y, en muchos casos, utilizamos métodos combinatorios para sintetizar nuevos materiales. Haremos miles de estos y los examinaremos para seleccionar los que funcionen mejor. Incluso hicimos microchips implantables que le permiten ajustar la entrega electrónicamente para obtener una liberación cuando lo desee.
¿Puede explicar cómo funciona este sistema de administración de medicamentos con microchip y de dónde vino la idea?

Estaba viendo un programa de televisión sobre cómo hago microchips y pensé: «Si pudieras adaptar algo así, ¿no sería una excelente manera de administrar medicamentos?» Pero no estaba seguro de cómo hacerlo. Hablé con mi colega del MIT Michael Cima, que es un experto en cerámica, y desarrollé un microchip con muchos pozos pequeños en los que se podían poner drogas. Cada uno de estos pozos tiene un tapón que se desprende cada vez que le envía una señal de radio específica.

Una de las cosas en las que estamos trabajando es en un sistema de control de la natalidad que se puede encender y apagar si el usuario cambia de opinión para que no necesite una cirugía compleja para removerlo. Y ya hicimos un estudio clínico con hormona paratiroidea, que las mujeres deberían inyectarse una vez al día para la osteoporosis, pero el 77% no sigue el ritmo de sus inyecciones. Incluso pensamos en mezclar medicamentos, esencialmente una farmacia en un chip, o permitir que actúe como una glándula artificial, regulando el nivel de hormonas en el cuerpo.

Recientemente, fue asesor científico de un informe del MIT Media Lab que pedía una mayor convergencia de varias investigaciones para abordar los desafíos médicos. ¿Qué importancia ha tenido el trabajo interdisciplinario en su investigación?

Fue muy importante. Diferentes personas aportan diferentes perspectivas y conocimientos. También aportan diferentes ideas. Entonces, podríamos hacer un descubrimiento sobre una nueva forma en que puede administrar medicamentos, pero luego la pregunta es, ¿para qué desea usarlo? Varios médicos y científicos han sido de gran ayuda para desarrollar aplicaciones potenciales.

Por ejemplo, inventamos este polímero que se podía disolver uniformemente, como una cucharada de jabón. Entonces Henry Brem, que es neurocirujano y presidente de Johns Hopkins, dijo: «¿Podría ayudarnos a idear un tratamiento para el cáncer de cerebro?» Entonces, creamos estas obleas de polímeros implantables en el cerebro que contienen un medicamento contra el cáncer y creamos una compañía llamada GLIADEL para producirlas. Si le administraran ese medicamento por vía intravenosa, viajaría por todo su cuerpo y causaría muchos efectos secundarios negativos. Las obleas GLIADEL se han utilizado en todo el mundo durante los últimos 20 años, pero si no hubiera interactuado con ellas, eso nunca habría sucedido.

1. Langer, R y Folkman, J, 1976. Polímeros para la liberación sostenible de proteínas y otras macromoléculas

2. Ford, ES, Ajani, UA, Croft, JB, Critchley, JA, Labarthe, DR, Kottke, TE, Giles, WH y Capewell, S, 2007. New England Journal of Medicine, 356 (23), p 2388 -98.

3. Lee, YAL, Zhang, S, Lin, J, Langer, R y Traverso, G, 2016. Un dispositivo mucoadhesivo y omnifóbico Janus para la retención gastrointestinal. Materiales médicos avanzados, 5 (10), págs. 1141-6.

4. Santini Jr, JT, Cima, MJ y Langer, RS, Instituto de Tecnología de Massachusetts, 2006. Dispositivos de administración de fármacos con microchip. Patente de Estados Unidos 7.070.590.

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