Diabetes 2: una inyecciA?n en semanas

Ingenieros biomA�dicos de la Universidad estadounidense de Duke, en Carolina del Norte, han creado una tecnologA�a que podrA�a proporcionar semanas de control de la glucosa para la diabetes con una sola inyecciA?n, lo que serA�a una mejora importante sobre las terapias actuales. En los primates, el tratamiento ha demostrado durar semanas en lugar de dA�as. Al crear un mecanismo de liberaciA?n controlada de un fA?rmaco y optimizar su tiempo de circulaciA?n en el cuerpo, esta nueva inyecciA?n de biopolA�mero tiene el potencial de reemplazar a las inyecciones de insulina diarias o semanales con tratamientos de una vez al mes o dos veces al mes para la diabetes tipo 2, como seA�alan los autores en un artA�culo publicado en ‘Nature Biomedical Engineering’.

Muchos de los tratamientos actuales para la diabetes tipo 2 utilizan una molA�cula de seA�alizaciA?n denominada pA�ptido-1 similar al glucagA?n (GLP1) para hacer que el pA?ncreas libere insulina para controlar el azA?car en la sangre. Sin embargo, este pA�ptido tiene una semivida corta y se elimina rA?pidamente del cuerpo.

Para que los tratamientos duren mA?s tiempo, los cientA�ficos han fusionado previamente GLP1 con microesferas sintA�ticas y biomolA�culas como anticuerpos, haciA�ndolos activos durante entre dos a tres dA�as en ratones y hasta una semana en seres humanos. A pesar de esta mejora, muchos de estos tratamientos no incluyen un mecanismo para controlar la velocidad de liberaciA?n del pA�ptido, haciendo que la eficacia del tratamiento se estabilice despuA�s de un uso prolongado.

Ahora, investigadores de Duke han creado una tecnologA�a que fusiona GLP1 con un polipA�ptido similar a la elastina (ELP, por sus siglas en inglA�s) sensible al calor en una soluciA?n que se puede inyectar en la piel a travA�s de una aguja estA?ndar. Una vez inyectada, la soluciA?n reacciona con el calor del cuerpo para formar un depA?sito biodegradable similar al gel que libera lentamente el fA?rmaco a medida que se disuelve. En experimentos con animales, la terapia resultante proporcionA? un control de glucosa hasta tres veces mA?s largo que los tratamientos actualmente en el mercado.

«Aunque hemos perseguido este mA�todo en el pasado, Kelli Luginbuhl, estudiante graduada en mi laboratorio, trabajA? sistemA?ticamente para variar el diseA�o del biopolA�mero de dispensaciA?n a nivel molecular y encontrA? un punto justo que maximizA? la duraciA?n de la entrega del fA?rmaco desde una sola inyecciA?n», relata el autor principal del estudio, Ashutosh Chilkoti, presidente del Departamento de IngenierA�a BiomA�dica (BME, por sus siglas en inglA�s) de la Universidad de Duke. «Al hacerlo, logramos triplicar la duraciA?n de este fA?rmaco de acciA?n corta para la diabetes tipo 2, superando a otros diseA�os competidores», agrega.

BasA?ndose en su trabajo previo con el fA?rmaco y el sistema de administraciA?n, los investigadores del laboratorio de Chilkoti optimizaron su soluciA?n para regular los niveles de glucosa en ratones durante diez dA�as despuA�s de una sola inyecciA?n, frente al estA?ndar anterior de 2-3 dA�as. En pruebas adicionales, el equipo de investigaciA?n encontrA? que la formulaciA?n optimizada mejorA? el control de la glucosa en monos rhesus durante mA?s de 14 dA�as despuA�s de una sola inyecciA?n, al tiempo que liberaba el fA?rmaco a una velocidad constante durante la duraciA?n del ensayo.

«Lo que es emocionante en este trabajo fue nuestra capacidad para demostrar que el fA?rmaco podrA�a durar mA?s de dos semanas en primates no humanos», dice la coautora Kelli Luginbuhl, estudiante de doctorado en el laboratorio Chilkoti. «Debido a que nuestro metabolismo es mA?s lento que el de los monos y ratones, el tratamiento deberA�a durar teA?ricamente mA?s tiempo en los seres humanos, por lo que esperamos que A�sta sea la primera formulaciA?n quincenal o mensual para las personas con diabetes tipo 2».

Actualmente, el tratamiento de glucosa de acciA?n mA?s prolongada en el mercado, el dulaglutida, requiere una inyecciA?n de una vez por semana, mientras que las terapias de insulina estA?ndar a menudo tienen que inyectarse dos veces o mA?s cada dA�a. A pesar de una variedad de opciones de tratamiento, la gestiA?n de la diabetes tipo 2 todavA�a plantea un problema, ya que los pacientes no siempre alcanzan sus objetivos glucA�micos y deben adherirse a un plan de tratamiento que depende de la dosificaciA?n frecuente y especA�fica de la comida que deja espacio para el error humano.

Al limitar el nA?mero de inyecciones que una persona necesitarA? para controlar sus niveles de glucosa, los investigadores esperan que esta nueva herramienta mejore las opciones de tratamiento para la enfermedad. Los autores planean ahora estudiar la respuesta inmune a las inyecciones repetidas y probar el material con otros modelos animales, ademA?s de estar considerando aplicaciones adicionales para el sistema de liberaciA?n controlada, como la administraciA?n de analgA�sicos. Chilkoti tambiA�n subraya que debido a que el fA?rmaco se sintetiza dentro de cultivos bacterianos de ‘E. coli’ en lugar de cA�lulas de mamA�feros, es mA?s barato y mA?s rA?pido de producir, convirtiA�ndose en un blanco potencial para su uso en paA�ses en desarrollo una vez comercializado.