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Diseñan microchip dispensador de fármacos

El pequeño dispositivo libera la cantidad exacta de medicamentos controlados en los pacientes que tienen implantado al interior de su organismo, y puede ser programado inalámbricamente.

¿Conoce a alguien que se le haya olvidado alguna vez tomar el medicamento que le tocaba a la hora descrita por el médico?
Diversos factores como la falta de costumbre o bien simple distracción, provocan la irregularidad de los pacientes en el seguimiento de su tratamiento prescrito que involucra la ingesta de los fármacos de manera constante.

Los resultados de no respetar los lineamientos médicos como es el factor tiempo para los tratamientos con medicamentos, pueden traer como consecuencias el retraso de la convalecencia e incluso impacto directo en el consumo desmedido e insuficiente de los fármacos por parte de los pacientes enfermos.

Por tal motivo, científicos del reconocido Instituto Tecnológico de Massachussetts (MIT) se dieron a la tarea de diseñar un dispensador programable que funcionara a manera de un pequeño implante dispensador de fármacos y que fuera inocuo al organismo humano.

Finalmente y después de 15 años de intenso trabajo, los investigadores a cargo del Dr. Michael Cima del mismo MIT dieron a conocer el prototipo.

“Es la primera vez que un implante electrónico se utiliza para liberar fármacos en seres humanos”, dijo Cima.

El funcionamiento ha sido recientemente publicado en la revista Science Translational Medicine en donde se expusieron los resultados del ensayo clínico de este circuito integrado, y entre sus rasgos más sobresalientes se encuentra la capacidad de ser programado mediante señales inalámbricas, con lo cual el IC realiza la liberación de medicamentos con pulsos eléctricos predeterminados y ajustables.

Robert Langer, otro de los investigadores envueltos en este proyecto, señaló que la materialización de este dispositivo permitirá si bien, no abrir la puerta a la Telemedicina –porque ya está encaminado este segmento, sí dar paso a nuevas propuestas para este sector que habrán de significar un poderoso motor económico en la industria electrónica para los siguientes años.

“Podrías tener literalmente una farmacia en el chip”, exclamó Langer, profesor del MIT. “Puedes llevar a cabo un control remoto; puedes hacer una liberación pulsátil de medicamentos y hasta dispensación múltiple de fármacos”.

Por su parte, Robert Farra, presidente de MicroCHIPS comentó que el chip es cómodo y reprogramable desde fuera del organismo y tiene la capacidad de garantizar un control preciso de la toma de medicamentos.

“Los pacientes no tienen que realizar ninguna acción y esto aligera la carga de su enfermedad, ya que no necesitan recordar que deben tomar su medicación ni sufrir el dolor asociado a las inyecciones”, apuntó Farra.

Según refieren los científicos, las fases de pruebas del proyecto conllevaron a montar experimentaciones con algunas de las enfermedades más comunes y sus tratamientos.

Tal fue el caso del que llevó cabo el grupo de ingeniería de MicroCHIPS en Dinamarca, en donde solicitaron el apoyo de 7 mujeres postmenopáusicas en edades de entre 65 y 70 años y con un perfil diagnosticado de osteoporosis. El experimento se realizó sujeto algunas técnicas tradicionales de medicación manual y también se utilizó el circuito integrado, cuyas dimensiones son 5.4 cm de alto x 3.1 cm de ancho y 1.1 cm de grosor.

“El cumplimiento de las pautas de medicación en esta enfermedad es el auténtico desafío”, reconoció Cima en el mismo comunicado al referirse a la osteoporosis. “A los siete meses alrededor de un 80 por ciento ha dejado de usar el medicamento y normalmente la terapia continúa hasta los 18 meses, por lo que mucha gente no obtiene todo el resultado deseado de ella”.

Ya que esta dolencia afecta a unas 200 millones de personas alrededor del mundo, de acuerdo a la Fundación Internacional de la Osteoporosis, 1 de cada 5 pacientes con este padecimiento tiene más de 70 años. En tanto, el mismo organismo señala que los enfermos masculinos habrán de incrementarse en 310% con respecto a la cantidad de pacientes de la actualidad para el año 2050, siendo fracturas de cadera la principal incidencia.

El tratamiento de la osteoporosis es de orden mayor y con altos costes por discapacidad, debido a que los pacientes sin un control de su ingesta de medicamentos no se dan cuenta de su mejoría o empeoramiento ya que son irregulares en su tratamiento, y por esta razón muchos enfermos no completan adecuadamente lo pautado por el médico.

De acuerdo al informe, uno de los métodos utilizados en la medicina para tratar esta enfermedad es la Teriparatida o Forsteo, un estimulante precursor de tejido óseo y potenciador de su densidad que inició su comercialización desde el año 2002.

El microchip de los investigadores del MIT libera la Teriparatida en el interior del organismo mediante su configuración inalámbrica. Como antes se mencionó, el novedoso sistema permite que el dispositivo libere la cantidad y tiempo precisos de fármacos requeridos para cada uno de los pacientes, y así evitar que las personas sean sometidas a dolorosos tratamientos como inyecciones subcutáneas que deben aplicarse diariamente, por lo que se vuelven insoportables para muchos de los pacientes y más en edades avanzadas.

Para que obtener el efecto deseado en el tratamiento de la osteoporosis, es importante que la administración del fármaco sea intermitente o pulsátil y no continua, algo complejo y difícil para otros implantes electrónicos que tienen el objetivo de dispensar las sustancias, pero totalmente posible para el circuito de MicroCHIPS.

“No provoca una reacción adversa en el organismo, además es muy eficaz porque puede proporcionar las dosis de fármacos de manera repetida durante varios días de una forma reproducible, y se consiguen niveles que son similares a los de la inyección convencional”, comentó Carmen Alvarez, experta en diseño de sistemas de liberación controlada de medicamentos del departamento de Farmacia y Tecnología Farmacéutica de la Universidad de Santiago de Compostela.

La especialista española señala que el control externo del nuevo chip que se sirve de un sistema de sensor y comunicación inalámbrica “abre interesantes posibilidades a la hora de plantear otro tipo de sesiones también en pulsos, o en las que se libera el fármaco en picos, solo una vez al día, lo que puede ser mucho más conveniente en determinados tratamientos”, agregó.

Colocación y funcionamiento técnico del chip

El informe señala que el procedimiento protocolario para colocar el dispositivo es a base de una pequeña incisión ambulatoria de 2.5 cm y el uso de anestesia local. El lugar es la línea de la cintura en donde se realiza un espacio suficiente para empujar el chip. Al finalizar, el paciente posee dos puntos de sutura, mientras que el período de curación se registra con solo unos días.

“Todas las pacientes del ensayo aseguraron que el implante era aceptable, que no notaban el dispositivo y que estaban deseando repetir el proceso”, señaló Farra.

“Los sistemas de este tipo son el futuro y la implantación subcutánea no tiene ninguna complicación”, afirmó Laura Lechuga, investigadora de Nanobiosensores y Aplicaciones Bioanalíticas del Centro de Investigaciones en Nanotecnología y Nano ciencia (CIN2-CSIC). “Las operaciones de estética son unas cien veces más agresivas que estos implantes”, añadió al tiempo que se refirió al chip dosificador de fármacos como un dispositivo con grandes ventajas al realizar la cirugía en un tiempo no mayor a los 30 minutos.
Las pacientes voluntarias en el experimento permanecieron 4 meses con el chip en su cuerpo. Mientras que el dispositivo almacenó 20 dosis de Teriparatida selladas individualmente en unos diminutos depósitos que están cubiertos con una capa fina de Platino y Titanio. Esta cobertura es el resultado de la fundición de ambos elementos mediante pulsos de corriente eléctrica, lo cual produce una reacción en el chip para que éste libere el fármaco suficiente. “Lo que estamos haciendo es remplazar señales endocrinas en el cuerpo”, refirió Cima. “Las aplicaciones futuras de este dispositivo involucrarán muchos tipos diferentes de hormonas que controlan desórdenes relacionados con el crecimiento, la reproducción, la obesidad e incluso la diabetes”.

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