La actual pandemia por COVID-19 puso a la ciencia a prueba ante la necesidad de tener que desarrollar vacunas para prevenir la infección en tiempo récord.
Ahora, investigadores de la Universidad de Stanford y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, dieron un paso más al dar a conocer los resultados de un trabajo en el que estudian un parche de vacuna de microagujas que promete superar el pinchazo habitual para aumentar la inmunidad.
El truco consiste en aplicar el parche de la vacuna directamente sobre la piel, que está llena de células inmunitarias a las que se dirigen las tradicionales vacunas.
Al parecer, la respuesta inmune resultante del parche de vacuna fue diez veces mayor que la vacuna administrada en el músculo del brazo con un pinchazo de aguja, según un estudio realizado en animales y publicado por el equipo de científicos en Proceedings of the National Academy of Sciences.
“Los parches de microagujas diseñados para entregar cargas con precisión en el espacio intradérmico, ricos en células inmunes, brindan un enfoque de vacunación no invasivo y autoaplicable, eliminando la necesidad de agujas hipodérmicas y personal médico capacitado para la administración de vacunas”, explicaron los autores en la publicación científica. Y agregaron: “Aquí mostramos que los métodos avanzados de impresión 3D permiten la fabricación de microagujas poliméricas de geometrías controladas (difíciles de fabricar con métodos tradicionales) diseñadas para mejorar el recubrimiento de los componentes de la vacuna. Usando componentes de vacuna modelo, demostramos que la administración de microagujas impresas en 3D resultó en una mayor retención de carga en la piel, activación de células inmunes y respuestas inmunes humorales y celulares más potentes en comparación con las rutas de vacunación tradicionales”.
Joseph M. DeSimone es profesor de medicina traslacional e ingeniería química en la Universidad de Stanford y profesor emérito en la Universidad de Carolina del Norte y resaltó que, al desarrollar esta tecnología, esperan “sentar las bases para un desarrollo global aún más rápido de vacunas, en dosis más bajas, sin dolor ni ansiedad”.
Según los investigadores, la facilidad y eficacia de un parche de vacuna marca el rumbo de una nueva forma de administrar vacunas que es indolora, menos invasiva que una inyección con una aguja y, además, puede autoadministrarse.
Los resultados del estudio muestran que el parche de la vacuna generó una respuesta significativa de anticuerpos específicos de antígenos y células T que fue 50 veces mayor que una inyección subcutánea administrada debajo de la piel.
Esa respuesta inmune aumentada podría conducir a un ahorro de dosis, con un parche de vacuna de microagujas que usa una dosis más pequeña para generar una respuesta inmune similar a la de una vacuna administrada con una aguja y una jeringa.
Si bien los parches de microagujas se habían estudiado durante décadas, el presente trabajo supera algunos desafíos del pasado: a través de la impresión 3D, las microagujas se pueden personalizar fácilmente para desarrollar varios parches de vacuna para la gripe, el sarampión, la hepatitis o las vacunas COVID-19.
Acerca de la tecnología de las microagujas
Si bien el autor principal del estudio, Shaomin Tian, investigador del Departamento de Microbiología e Inmunología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Carolina del Norte reconoció que “en general, es un desafío adaptar las microagujas a diferentes tipos de vacunas”, y consideró que “estos problemas, junto con los desafíos de fabricación, posiblemente han frenado el campo de las microagujas para la administración de vacunas”, cree que en esta oportunidad el desarrollo podría correr diferente suerte.
La mayoría de las vacunas de microagujas se fabrican con plantillas maestras para hacer moldes. Sin embargo, el moldeado de microagujas no es muy versátil y los inconvenientes incluyen una menor nitidez de la aguja durante la replicación.
“Nuestro enfoque nos permite imprimir directamente en 3D las microagujas, lo que nos da mucha libertad de diseño para hacer las mejores microagujas desde el punto de vista del rendimiento y el costo”, explicó Tian.
Las microagujas se produjeron en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill utilizando un prototipo de impresora 3D CLIP que DeSimone inventó y es producido por CARBON, una empresa de Silicon-Valley que él cofundó.
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