Aguja

ANN/THE STAR – Yalini Wijesundara, de Sri Lanka, se quedó mirando la pistola de aire comprimido que se encontraba en su laboratorio. El director del laboratorio, el profesor asociado Dr. Jeremiah Gassensmith, lo había construido impulsado por el aburrimiento inducido por la pandemia, tirando sal de mesa por la oficina de su casa.

Una vez que terminó el encierro, lo llevó a su laboratorio de bioquímica y le pidió a Wijesundara que le encontrara un propósito de investigación.

El entonces estudiante de posgrado de primer año en la Universidad de Texas en Dallas (UTD) en los Estados Unidos (EE.UU.), acababa de mudarse a Texas desde Sri Lanka. Se sentía como pez fuera del agua, todavía averiguando cómo funcionaba el laboratorio.

''Tome su tiempo. Ya lo descubrirás'', le dijo el Dr. Gassensmith.

Dos años más tarde, Wijesundara descifró el código. Le dio nueva vida a la vieja pistola de aire comprimido y creó un sistema para administrar vacunas con una bocanada de gas.

Es menos doloroso que las vacunas tradicionales con aguja, dijo Wijesundara, comparable a ser alcanzado por una bala Nerf. La investigación fue publicada en la revista Chemical Science el año pasado.

Queda un largo camino por recorrer antes de que las personas puedan recibir vacunas con gas, pero Wijesundara y el Dr. Gassensmith están comprometidos a crear una forma menos aterradora de administrar medicamentos que salven vidas.

"Necesitamos avanzar en nuestra capacidad de hacer que la vacunación sea lo menos dolorosa posible", afirmó este último.

UNA BALA TERAPÉUTICA

Antes de mudarse a Texas, Wijesundara estudió estructuras organometálicas (MOF) en la Universidad de Peradeniya en Sri Lanka.

Los MOF son iones metálicos y moléculas orgánicas en forma de barras que, como los Tinkertoys, se unen para construir jaulas complejas.

Estas jaulas pueden contener gases, proteínas e incluso ADN.

Al seleccionar un programa de doctorado, Wijesundara vio que el laboratorio de química del Dr. Gassensmith en UTD diseñó jaulas MOF para contener vacunas en polvo estables.

Fue un ajuste perfecto.

Al considerar la pistola de aire comprimido, se preguntó si podría impulsar las vacunas en polvo hacia las personas.

Se sumergió en la historia de las vacunas y descubrió que los inyectores de vacunas de alta presión se hicieron populares en la década de 1950.

Estos inyectores utilizaban un chorro de líquido a alta velocidad para impulsar las vacunas a través de la piel.

Sin embargo, estos inyectores de líquido no solo eran dolorosos, sino que los fluidos corporales también podían regresar a las boquillas de los inyectores, promoviendo la propagación de enfermedades infecciosas transmitidas por la sangre como la hepatitis B y C.

"(Me di cuenta) de que podemos resolver ese problema", dijo. “Porque estamos usando una [vacuna] sólida que no tiene problemas de repulsión”.

Wijesundara descubrió la presión y la distancia ideales desde la piel para impulsar una vacuna con la pistola de aire, que modificó para crear el chorro MOF.

Usó un MOF que contiene zinc (un mineral que se encuentra en todo el cuerpo) para transportar la vacuna.

También ajustó la boquilla de la pistola para retener la vacuna hasta la inyección. Con solo presionar un botón, la válvula del MOF-jet se abre y se cierra rápidamente, disparando una bala de vacuna dentro de una jaula de zinc. Una vez que la jaula entra en la piel, las sales de los fluidos de la piel la separan y liberan la vacuna.

LIBERACION CONTROLADA

Wijesundara y el Dr. Gassensmith probaron el MOF-jet en células vegetales y ratones con una proteína comúnmente utilizada en experimentos con vacunas.

Durante las pruebas descubrieron otra propiedad útil del MOF-jet.

Cuando la vacuna se impulsó a través de la piel utilizando un gas ácido como el dióxido de carbono, la jaula de zinc se disolvió rápidamente y liberó su contenido en 24 horas. Pero cuando utilizaron un gas más neutro como el aire, la jaula se descompuso lentamente en una o dos semanas.

"Se puede controlar eficazmente si desea o no el medicamento en este momento o si desea que se libere lentamente durante un período de tiempo", dijo el Dr. Gassensmith.

Muchos equipos de investigación están explorando nuevas formas de administrar medicamentos y vacunas, según el Dr. Tim Corcoran, profesor asociado de bioingeniería del Centro Médico de la Universidad de Pittsburgh en Estados Unidos. Dos de los métodos que se están estudiando son parches transdérmicos que pueden transferir medicamentos a través de la piel y microagujas ultrafinas.

Aunque la investigación de Wijesundara y el profesor asociado Gassensmith se encuentra en las primeras etapas, el profesor asociado Corcoran, que no participó en la investigación, dijo que el diseño de las partículas MOF y la liberación programada de su contenido añade algo nuevo al campo. "El concepto de poder controlar realmente la pequeña bala terapéutica y hacer que haga exactamente lo que usted desea es realmente la novedad aquí", dijo.

NO MÁS AGUJAS

El Dr. Gassensmith dijo que el MOF-jet podría usarse para inyectar vacunas contra la gripe y el Covid-19, así como algunos medicamentos para la diabetes y vacunas contra las alergias. El MOF-jet no puede inyectar medicamentos que deban actuar de inmediato, como los medicamentos de la sala de emergencias. Está muy lejos de ser utilizado en el consultorio del médico y aún no se ha probado en humanos, aparte de que el Dr. lo probó él mismo en el laboratorio.

También necesitan convertir el torpe prototipo en un dispositivo fácil de usar. "Parece algo que se encontraría en un taller de automóviles, no algo en el consultorio del médico", dijo.

Wijesundara está explorando si el MOF-jet podría ofrecer tratamientos para el melanoma, un tipo de cáncer de piel. – Adithi Ramakrishnan