Desarrollan un parche inspirado en las ventosas de los pulpos para administrar fármacos

Las ventosas del pulpo han inspirado el desarrollo de un nuevo sistema para administrar fármacos, que podría ser particularmente útil para aquellos fármacos que se absorben oralmente con dificultad, como algunas hormonas (por ejemplo, la insulina) o en general medicinas que se degradan al pasar el tracto digestivo. Estas pequeñas ventosas están hechas de goma y se adhieren a la parte interna de la mejilla.

Los fármacos basados en proteínas o péptidos, moléculas de gran tamaño, tienen problemas de absorción y suelen tener muy baja biodisponibilidad, es decir, solo una mínima proporción de la dosis que se administra por vía oral es capaz de llegar al torrente circulatorio. De hecho, la mayoría de este tipo de fármacos se administran por inyección (intravenosa, intramuscular o subcutánea).

Se han intentado desarrollar mecanismos alternativos para administrar este tipo de sustancias de forma menos invasiva, y entre otros abordajes se ha intentado usar parches que se adhieran a la mucosa oral, pero conseguir que estos permanezcan pegados al interior húmedo de la cavidad oral sin dañar los tejidos es difícil.

El científico de materiales Zhi Luo de la Southern University of Science and Technology en Shenzhen, China, y sus colegas, se inspiraron en las ventosas de los brazos de los pulpos, que atrapan a sus presas en un entorno acuático, para desarrollar un sistema capaz de superar estos obstáculos.

El sistema consiste en unas pequeñas ventosas de 1,1 centímetros de diámetro y 0,6 de alto, que permiten una pequeña cámara capaz de contener más de 60 miligramos de fármaco, evitando que éste se diluya con la saliva. Además, estas ventosas aumentan la superficie de mucosa disponible para que se absorba el fármaco en un 285%.

Los investigadores probaron el sistema en modelos de perro Beagle, que tienen una mucosa oral similar a los humanos. En los ensayos rellenaron los parches con 1,2 miligramos de desmopresina, un fármaco antidiurético, combinado con 2,1 miligramos de otro compuesto que aumenta la permeabilidad de los fármacos a través de los tejidos. La desmopresina es uno de los pocos fármacos con estructura peptídica que se administran oralmente, pero su biodisponibilidad es muy baja. Al administrarla a través de estos parches, la biodisponibilidad pasó del 0,12% al 16,4%. Después de 3 horas, los perros tratados con estos parches tenían una concentración de desmopresina en plasma 150 veces mayor que los perros a los que se les había administrado la misma dosis por vía oral en forma de tabletas. Este incremento en biodisponibilidad no tiene precedentes, según los expertos.

Los investigadores también probaron las ventosas con el fármaco semaglutida, que se utiliza para el tratamiento de la diabetes y la obesidad, y del cual existen dos versiones, como inyectable (Ozempic) o tableta (Rybelsus). Se observó que tras 30 minutos de exposición, la biodisponibilidad era semejante a la obtenida por vía oral.

También se realizó un pequeño ensayo con personas, en las que los participantes se aplicaron a sí mismos estos parches conteniendo solamente agua, y los mantuvieron durante 30 minutos. Tres cuartas partes de los participantes en el ensayo admitieron que se sentían cómodos tras despegarse el parche, y la gran mayoría (83% y 90%) manifestaron preferir los parches a una inyección diaria o semanal, respectivamente.

Existe un buen número de fármacos que en principio podrían administrarse utilizando este tipo de sistema en lugar por inyección, entre otros los fármacos contra la diabetes o la obesidad que no se pueden administrar oralmente porque se degradan en el tracto intestinal (como la insulina, entre otros). En particular, estos parches podrían representar una gran ventaja de cara a la población infantil, si fuera así posible sustituir las inyecciones de insulina u otros tratamientos hormonales.

Obviamente, hacen falta más estudios de toxicología a largo plazo, así como el desarrollo de agentes que mejoren aun más la permeabilización de los tejidos para facilitar la absorción de los fármacos, para determinar el pleno potencial de este abordaje y convertir este innovador abordaje en una realidad en la práctica clínica.

Referencia: Luo, Z. et al. Sci. Transl. Med. 15, eabq1887 (2023).