Investigadores del MIT desarrollan un parche portátil que administra fármacos a través de la piel sin causar dolor

Investigadores del Massachusetts Institute of Tecnology (MIT, Estados Unidos) han desarrollado un parche portátil que aplica ondas ultrasónicas indoloras a la piel, creando pequeños canales por los que pueden pasar los fármacos.

Según los responsables del estudio, publicado en la revista científica Advanced Materials , este método podría servir para administrar tratamientos contra diversas afecciones cutáneas, así como para administrar hormonas, relajantes musculares y otros fármacos.

La piel es una vía atractiva para la administración de fármacos porque permite que vayan directamente al lugar donde se necesitan, lo que podría ser útil para la cicatrización de heridas, el alivio del dolor u otras aplicaciones médicas y cosméticas. Sin embargo, la administración de fármacos a través de la piel es difícil porque su dura capa externa impide el paso de la mayoría de las moléculas pequeñas.

«La facilidad de uso y la alta repetibilidad que ofrece este sistema suponen una alternativa revolucionaria para los pacientes y consumidores que sufren afecciones cutáneas y envejecimiento prematuro de la piel. La administración de fármacos de esta forma podría ofrecer menos toxicidad sistémica y es más local, cómoda y controlable», ha asegurado Canan Dagdeviren, autor principal del estudio.

Los investigadores iniciaron este proyecto para explorar formas alternativas de administrar fármacos, ya que la mayoría se administran por vía oral o intravenosa, pero la piel es una vía que podría ofrecer una administración mucho más selectiva para determinadas aplicaciones.

«La principal ventaja de la piel es que evita todo el tracto gastrointestinal. Con la administración oral, hay que administrar una dosis mucho mayor para compensar la pérdida que se produciría en el sistema gástrico. Se trata de una modalidad de administración de fármacos mucho más selectiva y focalizada», ha explicado uno de los autores del trabajo, Aastha Shah.

Se ha demostrado que la exposición a ultrasonidos mejora la permeabilidad de la piel a fármacos de moléculas pequeñas, pero la mayoría de las técnicas existentes para realizar este tipo de administración de fármacos requieren equipos voluminosos.

El equipo del MIT quería idear una forma de realizar este tipo de administración transdérmica de fármacos con un parche ligero y ponible, lo que facilitaría su uso para diversas aplicaciones.

El dispositivo que diseñaron consiste en un parche incrustado con varios transductores piezoeléctricos en forma de disco, que pueden convertir corrientes eléctricas en energía mecánica. Cada disco está incrustado en una cavidad polimérica que contiene las moléculas del fármaco disueltas en una solución líquida.

Cuando se aplica una corriente eléctrica a los elementos piezoeléctricos, éstos generan ondas de presión en el fluido, creando burbujas que estallan contra la piel. El estallido de estas burbujas produce microchorros de fluido que pueden penetrar a través de la dura capa externa de la piel, el estrato córneo.

El parche está hecho de PDMS, un polímero a base de silicona que puede adherirse a la piel sin necesidad de cinta adhesiva. En este estudio, los investigadores probaron el dispositivo administrando una vitamina B llamada niacinamida, ingrediente de muchos protectores solares y cremas hidratantes.

En las pruebas realizadas con piel de cerdo, los investigadores demostraron que cuando administraban niacinamida mediante el parche de ultrasonidos, la cantidad de fármaco que penetraba en la piel era 26 veces mayor que la que podía atravesarla sin ayuda de ultrasonidos.

Los investigadores también compararon los resultados de su nuevo dispositivo con los de la micropunción, una técnica utilizada a veces para la administración transdérmica de fármacos que consiste en pinchar la piel con agujas en miniatura. De esta manera descubrieron que su parche era capaz de administrar en 30 minutos la misma cantidad de niacinamida que las microagujas en un periodo de seis horas.

Con la versión actual del dispositivo, los fármacos pueden penetrar unos milímetros en la piel, lo que hace que este método sea potencialmente útil para fármacos que actúan localmente en la piel. Por ejemplo, la niacinamida o la vitamina C, que se utilizan para tratar las manchas de la edad u otras manchas oscuras de la piel, o los fármacos tópicos utilizados para curar quemaduras.

Con nuevas modificaciones para aumentar la profundidad de penetración, esta técnica también podría utilizarse para fármacos que necesitan llegar al torrente sanguíneo, como la cafeína, el fentanilo o la lidocaína.

Los investigadores también están trabajando en la optimización del parche, con la esperanza de probarlo pronto en voluntarios humanos. También planean repetir los experimentos de laboratorio que hicieron en este estudio, con moléculas de fármacos más grandes.