Prueban un robot que podría suministrar insulina sin agujas

A 100 años del descubrimiento de esa hormona, investigadores de Italia y China desarrollan esa innovación. Se probó positivamente en cerdos. Cómo será mejorado para aplicarlo en seres humanos

Hace 100 se descubrió la hormona insulina. Los pacientes con diabetes no la producen adecuadamente y pueden requerir dosis de insulina como tratamiento (GETTY)
Hace 100 se descubrió la hormona insulina. Los pacientes con diabetes no la producen adecuadamente y pueden requerir dosis de insulina como tratamiento (GETTY)

La insulina es una hormona producida por el páncreas que fue descubierta hace 100 años en Canadá. Fue aislada por primera vez el 30 de julio de 1921 con experimentos que se realizaron en perros. Recién al año siguiente se empezaron a realizar ensayos con seres humanos. La investigación sirvió para el desarrollo de tratamientos para personas con diabetes, una enfermedad que hoy afecta a más de 460 millones de personas en el mundo. La última novedad es que hoy ya existe un robot digerible que podría ser usado según las necesidades de cada paciente.

El sistema robótico fue desarrollado por científicos de Italia y China, y publicado en un trabajo con sus detalles en la revista Science Robotics. La innovación podría permitir algún día a los pacientes con diabetes recibir una dosis de insulina sin necesidad de usar agujas. Por el momento, se obtuvieron buenos resultados en ensayos realizados con cerdos.

Los investigadores le pusieron el nombre por la sigla en inglés del sistema implantable: se llama PILLSID y consta de dos partes distintas. Un componente es un dispensador interno de insulina que un médico implantaría quirúrgicamente en el abdomen de la persona con diabetes. El otro componente es una cápsula magnética cargada con la hormona insulina.

Un esquema de cómo funcionaría el sistema robótico digerible en un paciente con diabetes en el futuro. Fue inventado por científicos de Italia y China (Science Robotics)
Un esquema de cómo funcionaría el sistema robótico digerible en un paciente con diabetes en el futuro. Fue inventado por científicos de Italia y China (Science Robotics)

Si bien faltan ensayos clínicos en diferentes fases que demuestren eficacia y seguridad, los investigadores ya vislumbran cómo se usaría el sistema robótico. Cada vez que la persona necesite recargar el dispensador, se tomaría una de las píldoras, que se desplazaría por el sistema digestivo hasta llegar al punto en el que el dispositivo está implantado cerca del intestino delgado.

Gracias a la fuerza de los imanes, el dispositivo hace girar la cápsula hasta su posición y la pincharía con una aguja retráctil y bombearía el recambio de insulina hacia un depósito. Lo mejor del sistema robótico es que el dispensador se carga de forma inalámbrica. Esto sería una ventaja ya que limita el número de intervenciones que debería hacer el médico para mantener el dispositivo. Una vez que la cápsula está vacía, continuaría su viaje por el sistema digestivo hasta que se expulsa.

Desde que la insulina se provee como parte del tratamiento para compensar su falta en el organismo humano o porque se produce en cantidades insuficientes por la diabetes, se han inventado diferentes modos de administración. Algunas personas usan inyecciones o bolígrafos, que en algunos casos se aplican más de una vez por día. También se han desarrollado las bombas de insulina, que inyecta dosis pequeñas y constantes de insulina de acción rápida dentro de un tubo delgado que se inserta debajo de la piel. Recientemente, se sumó la insulina inhalada que puede ser indicada en algunos pacientes con diabetes.

Desde que la insulina se comercializa como tratamiento para diabetes, se desarrollaron diferentes vías de administración (GETTY)
Desde que la insulina se comercializa como tratamiento para diabetes, se desarrollaron diferentes vías de administración (GETTY)

Con respecto al sistema robótico, los investigadores destacaron sus potenciales beneficios para pacientes que deben aplicarse inyecciones varias veces por día. “Quizá dé miedo pensar en una estación de acoplamiento dentro del cuerpo, pero ha funcionado”, explicó Arianna Menciassi, una de las coautoras del estudio publicado en Science Robotics. “Intuitivamente, se trata de un sistema mucho menos invasivo, y tiene el potencial de ser útil para administrar otros medicamentos que salvan vidas”.

En una prueba en la que participaron tres cerdos con diabetes, el equipo de investigación comprobó que el sistema podía gestionar con éxito sus niveles de insulina durante varias horas. En algunos casos, descubrieron que los fluidos corporales de los cerdos se filtraban en el robot. Por ello, el equipo está trabajando para sellar mejor el dispositivo.

Aunque es probable que pase algún tiempo antes de que el sistema robótico PILLSID llegue a los hospitales, es probable que los dispositivos que atienden las necesidades médicas desde el interior del cuerpo sean cada vez más comunes. Con un mayor desarrollo y pruebas, “la administración de insulina intraperitoneal podría revolucionar el tratamiento de la diabetes de tipo 1”, dicen los autores en el trabajo publicado.

El sistema robótico digerible que crearon los científicos italianos y chinos podrían servir especialmente para pacientes con diabetes tipo 1
El sistema robótico digerible que crearon los científicos italianos y chinos podrían servir especialmente para pacientes con diabetes tipo 1

El sistema incluye el dispositivo difusor del fármaco con insulina que pesa 165 gramos y tiene el tamaño aproximado de un modelo antiguo de teléfono celular, equipado con un catéter y diseñado para ser implantado a lo largo de la pared abdominal. Una vez que el dispositivo implantado se queda sin insulina, puede rellenarse mediante las cápsulas magnéticas ingeribles que llevan un nuevo suministro.

Cuandoo la cápsula se acopla al implante, expulsa una pequeña aguja para transferir su carga al implante. Luego, el implante infunde la hormona en el intestino, y la píldora magnética se desprende y se desplaza por el tracto gastrointestinal inferior hasta que se excreta. Para garantizar un funcionamiento seguro y a largo plazo, los investigadores diseñaron al sistema robótico PILLSID para que intercambie información por Bluetooth con una interfaz que es manejada por el paciente y el médico.

En las primeras pruebas, PILLSID reguló con seguridad y eficacia los niveles de insulina en las cavidades intestinales de cerdos con diabetes. Para que su sistema avance hacia las pruebas clínicas, los investigadores pretenden dotar a PILLSID de sensores adicionales y de inteligencia a bordo para detectar fallas, además de añadir modificaciones de diseño para que el dispositivo sea compatible con varios perfiles de pacientes.

En 2019 se había anunciado el desarrollo de una cápsula de insulina oral inspirada en la caparazón de una tortuga gigante (MIT)
En 2019 se había anunciado el desarrollo de una cápsula de insulina oral inspirada en la caparazón de una tortuga gigante (MIT)

En 2019, también se había anunciado otro proyecto innovador para diabetes. Fue inspirado en la tortuga leopardo, una de las cuatro especies más grandes del mundo. Su caparazón la vuelve extravagante: es de color amarillo con manchas negras, y tiene una forma piramidal. Esa particularidad del animal atrapó a un grupo de científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) y la Universidad de Harvard, y los inspiró para diseñar una cápsula que permite administrar insulina por vía oral.

La innovación, que es el resultado de una investigación que se publicó en la revista Science de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia, podría reemplazar algún día a las inyecciones de insulina que pacientes con diabetes tipo 2 deben recibir diariamente. Hasta el momento, la búsqueda de materiales y dispositivos que posibiliten la administración de la insulina por la boca ha sido un gran desafío porque el ambiente con ácidos del sistema digestivo hace que el producto se degrade sin cumplir con su función de bajar los niveles de azúcar en la sangre.

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