Los investigadores de la Universidad de Stanford han desarrollado un sistema revolucionario que permite entregar medicamentos a partes específicas del cuerpo con una precisión de apenas unos milímetros, combinando nanopartículas, pulsos de ultrasonido y azúcar.
Un enfoque innovador para reducir efectos secundarios
¿Cómo enviar medicamentos a partes específicas del cuerpo para que hagan su trabajo y eviten causar efectos secundarios en otros lugares? Según los investigadores de Stanford, la respuesta está en una combinación de nanopartículas, un pulso de ultrasonido y azúcar.
El equipo liderado por el profesor de radiología Raag Airan, autor principal del estudio publicado en Nature Nanotechnology, explica que este sistema podría «maximizar el efecto terapéutico y minimizar los efectos fuera del objetivo» de muchos medicamentos que usamos hoy en día.
Pruebas exitosas con ketamina y anestésicos
Los investigadores probaron su enfoque utilizando nanopartículas de administración de medicamentos que responden al ultrasonido en ratas con dos medicamentos diferentes:
Ketamina para tratar la ansiedad
Primero probaron con una dosis de ketamina encapsulada en nanopartículas para una entrega precisa, con una solución de azúcar (conteniendo 5% de sacarosa específicamente) para estabilizar el medicamento.
Cuando se administró a través de una inyección y luego se activó con un pulso de ultrasonido de baja intensidad enfocado en una región particular del cerebro con un transductor especial, se encontró tres veces más ketamina en esa región que en otras partes del cerebro, indicando que el medicamento se liberó con precisión.
Los investigadores también probaron la entrega dirigida de ketamina a la corteza prefrontal de las ratas – que regula el estrés emocional – para calmar exitosamente su comportamiento ansioso. Esto indica que este sistema podría ayudar a los médicos a tratar la depresión en humanos usando ketamina de manera similar, sin los efectos disociativos que comúnmente conlleva.
Anestesia localizada sin dolor en la inyección
El equipo también usó este enfoque para bloquear el dolor en el nervio ciático en una pata de una rata usando un anestésico local. Lo interesante de esto es que puede permitir que los pacientes reciban inyecciones en otras partes del cuerpo, donde no sería demasiado doloroso recibir una inyección, y luego hacer que el anestésico se active en el sitio de tratamiento usando ultrasonido enfocado ahí.
Una tecnología perfeccionada tras años de investigación
Esta no es la primera vez que se explora el uso de ultrasonido para la administración de medicamentos. Hemos visto equipos del MIT usándolo para hacer explotar la capa superior de la piel y permitir la administración de medicamentos sin dolor en 2012; investigadores de Oxford dirigieron haces de ultrasonido a cápsulas de medicamentos sensibles al calor para atacar directamente tumores en 2018; y en 2023, un equipo del MIT desarrolló un parche de hidrogel portátil que enviaba pulsos de ultrasonido para disparar microchoros de moléculas de medicamentos fluidos a través de la piel.
El profesor Airan había investigado la tecnología de ultrasonido para la administración de medicamentos también, y había ideado un sistema en 2018 que era menos que perfecto porque las nanopartículas cargadas de medicamentos con las que trabajaba no eran estables a la temperatura corporal, y permitían que la medicación se filtrara por todas partes.
La clave: impedancia acústica diferenciada
Perfeccionó su sistema cambiando el material de la carcasa de las nanopartículas, y usando una solución de azúcar para asegurar que su impedancia acústica – que se refiere a qué tan fácilmente viajan las ondas sonoras a través de un material – fuera diferente del medio por el que viajaban, para que el ultrasonido pudiera interactuar específicamente con ellas.
Primeros ensayos clínicos en camino
El equipo está trabajando actualmente para establecer el primer ensayo humano con este sistema, que verá el uso de ketamina para atacar la experiencia emocional de dolor crónico de un paciente. Esto significa que pasarán algunos años antes de que reciba las aprobaciones necesarias para la comercialización, pero ciertamente parece un enfoque prometedor para permitir el uso de medicamentos psicotrópicos para tratar problemas de salud mental mientras se limitan los posibles efectos secundarios.
La precisión milimétrica de esta tecnología podría revolucionar la forma en que administramos medicamentos, especialmente aquellos con efectos secundarios significativos, abriendo nuevas posibilidades para tratamientos más seguros y efectivos.
