Nuevas y mejores formas para administrar medicamentos

Por Arturo Elías Aguilar
Artículo de Divulgación

Algunas de estas posibilidades ya se pueden explorar mediante la nueva generación de dispositivos liberadores de fármacos basados en micropartículas.

Actualmente existe una tendencia hacia el desarrollo de nuevos materiales y procesos que causen menor impacto ecológico en el ambiente. En el Tecnológico de Monterrey existen equipos como el Grupo de Investigación de Enfoque Estratégico en Nanomateriales, dirigido por el Dr. Joaquín Oseguera del Campus Estado de México, desde donde, entre otros temas, se trabaja sobre la producción de biopolímeros a partir de bacterias que tienen ventajas como por ejemplo, el ser biodegradables, es decir que pueden ser absorbidos por el medio ambiente reduciendo también la contaminación, de modo que eventualmente se puedan sustituir con éstos a los plásticos convencionales derivados del petróleo (no biodegradables).

Este tipo de bioplásticos, los cuales se producen por bacterias, poseen algunas propiedades interesantes, como el ser termoplásticos, lo que permite que se puedan maquinar para fabricar distintos dispositivos. También son materiales biocompatibles, es decir, que podrían permanecer dentro del organismo sin generar reacciones tóxicas o adversas para el mismo, además de que por ser biodegradables también pueden ser asimilados por el cuerpo humano.

Todas estas características los hace óptimos para muchas aplicaciones médicas y farmacéuticas, cómo por ejemplo, la fabricación de materiales quirúrgicos, materiales para la ingeniería de tejidos y diseño de dispositivos liberadores de fármacos (DDS por sus siglas en inglés).

En este último rubro se pueden combinar las ventajas de utilizar biopolímeros con la aplicación de micro y nanotecnología para fabricar sistemas de liberación de medicamentos por medio de micro y nano partículas a base de estos nuevos biopolímeros.

Esquema de liberación controlada de fármaco por medio de microesferas.

Las ventajas de estos dispositivos pueden ser muy grandes, como, por ejemplo, su liberación prolongada, debido a que a medida que el material se degrada libera el medicamento, logrando así una administración menos frecuente, efectos secundarios mínimos, posibilidad de efecto localizado en la liberación del fármaco, y sobre todo nuevas vías de administración que pueden ser: intraocular, intraarterial o inhalatoria.

Esto significa que en el futuro se podrían administrar microesferas cargadas con medicamento, tal vez por vía inhalatoria, y estas microesferas viajarían por el torrente sanguíneo liberando la dosis de medicamento necesaria para todo el tratamiento a medida que se biodegradan, y todo mediante una sola toma, e incluso, eventualmente dirigirse hacia tejidos u órganos específicos para liberar dicho medicamento.

Esquema de administración de medicamentos por vía inhalatoria a partir de microesferas.

Por ello, continuar con la investigación para el desarrollo de este tipo de dispositivos es muy relevante. Por el momento se ha realizado la fabricación de las microesferas de biopolímero con dos fármacos modelo, Riboflavina y Curcumina, debido a sus propiedades antioxidantes, antibacterianas y promotoras de procesos metabólicos más eficientes dentro de las células.

También se han estudiado las microesferas mediante algunas técnicas de caracterización de materiales, mismas que nos han permitido conocer a fondo las propiedades del micro-dispositivo. También se han realizado estudios de liberación in vitro para probar los tiempos de liberación del medicamento en ambientes simulados y se ha comenzado con los ensayos en células para estudiar la respuesta celular a las microesferas.

Esta investigación, dirigida por la Dra. Berenice Vergara, tiene como objetivo la fabricación de microesferas con dos fármacos modelo que permitirán eventualmente realizar las pruebas clínicas y validaciones necesarias para conjuntar una plataforma sólida hacia la fabricación de microesferas como un producto que pueda ser comercializable.

Es importante destacar que para poder realizar este tipo de desarrollos es necesario conjuntar diferentes áreas del conocimiento, como las ciencias de materiales, la química, la nanotecnología y la biotecnología. Por ello es necesaria la interacción de un grupo multidisciplinario con alumnos de doctorado, maestría y profesional de distintas áreas como Química, Biotecnología y Biónica, entre otras.

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Sobre el autor:
Arturo Elías Aguilar Rabiela es Ingeniero en Biónica y actual doctorante del Doctorado en Ciencias de la Ingeniería (DCI) del Tecnológico de Monterrey, Campus Estado de México. Coautor de algunas publicaciones científicas: https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2019.01.001 y socio estudiante de la Sociedad Mexicana de Química. Si deseas mayor información, contactar: arturo.e.aguilar@tec.mx