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Viernes, Marzo 29, 2024
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Mejora de la administración de fármacos con ultrasonido: mejora el tratamiento de los trastornos del tracto gastrointestinal

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Las ondas de ultrasonido administran medicamentos

Suono Bio, cofundado por el ex alumno del MIT Carl Schoellhammer y dos profesores del MIT, utiliza ondas de ultrasonido para administrar medicamentos en el tracto gastrointestinal, aprovechando la investigación realizada en los laboratorios del MIT durante más de tres décadas. Crédito: iStockphoto, editado por MIT News

Suono Bio, fundada por dos profesores del MIT y un ex alumno, está utilizando una tecnología comprobada para impulsar el tratamiento de los trastornos del tracto gastrointestinal.

Puede ser difícil llevar los medicamentos a los sitios de la enfermedad a lo largo del tracto gastrointestinal, que se extiende por la boca, el esófago, el estómago, el intestino delgado y grueso y el ano. Los tratamientos invasivos pueden llevar horas mientras los pacientes esperan que se absorban las cantidades adecuadas de medicamentos en el lugar correcto. El mismo problema está frenando los tratamientos más nuevos, como las terapias de alteración de genes.

Ahora, la empresa derivada del MIT, Suono Bio, está avanzando en un nuevo enfoque que utiliza ultrasonido para administrar medicamentos, incluidos ácidos nucleicos como el ADN y el ARN, al tracto gastrointestinal de manera más efectiva. La compañía cree que su tecnología se puede usar para obtener una amplia gama de moléculas terapéuticas en las áreas del cuerpo que han resultado más difíciles de administrar.

“El ultrasonido es una tecnología bien conocida que se ha utilizado durante décadas en la clínica”, dice el cofundador y CTO de Suono, Carl Schoellhammer PhD '15. “Pero ahora estamos haciendo algo realmente único y novedoso para facilitar la entrega de cosas que antes no se podían entregar”.

La tecnología de Suono es la culminación de más de tres décadas de descubrimientos realizados en los laboratorios del MIT por investigadores como Schoellhammer y los cofundadores de Suono, Robert Langer, quien es profesor del Instituto David H. Koch en el MIT, y Giovanni Traverso, profesor asistente en el MIT. . La plataforma aprovecha un fenómeno en el que las ondas de ultrasonido crean pequeños chorros en líquido que pueden usarse para introducir fármacos en las células.

El primer programa de tratamiento de la empresa se dirige a la colitis ulcerosa. La semana pasada, Suono anunció una ronda de financiación para hacer avanzar ese programa y otros en desarrollo a ensayos clínicos.

Más allá de ese primer programa, los fundadores dicen que la plataforma podría usarse para entregar una variedad de moléculas, desde ácidos nucleicos hasta péptidos y proteínas más grandes, a cualquier parte del tracto gastrointestinal. Y aunque la primera iteración de la plataforma de entrega de Suono aprovechará los sistemas portátiles, los fundadores creen que la tecnología algún día podría estar contenida en una píldora ingerible alimentada por batería.

“Ese [primer candidato a fármaco] es la prueba de concepto en la que potencialmente podríamos resolver un problema clínico muy apremiante y hacer mucho bien a muchos pacientes”, dice Schoellhammer. “Pero luego ha eliminado el riesgo de toda la plataforma, porque la prueba está aplicando ultrasonido a una superficie mucosa, y todo su tracto gastrointestinal es una gran superficie mucosa. Por lo tanto, todos los productos posteriores que hagamos, incluso en otros factores de forma, se complementarán entre sí”.

Un descubrimiento con promesa

Schoellhammer fue candidato a doctorado en ingeniería química entre 2010 y 2015. Durante ese tiempo, fue asesorado conjuntamente por Daniel Blankschtein, el profesor de ingeniería química Herman P. Meissner, y Langer, quien cofundó más de 40 empresas.

Langer y Blankschtein descubrieron por primera vez que las ondas de ultrasonido se pueden usar para ayudar a que los medicamentos pasen a través de la piel en 1995. Cuando las ondas de ultrasonido pasan a través de un líquido, crean pequeñas burbujas que implosionan y, al estallar, crean fuerzas capaces de administrar medicamentos en las células antes de que el las drogas se degradan. Casi dos décadas después, Schoellhammer y sus colaboradores del MIT llevaron ese descubrimiento un paso más allá al aplicar dos haces diferentes de ondas de ultrasonido a la piel simultáneamente para mejorar aún más las fuerzas de penetración celular.

En ese momento, Traverso era becario de gastroenterología en el Hospital General de Massachusetts y completaba la parte de investigación de su capacitación en el laboratorio de Langer. Schoellhammer, Traverso y otros colaboradores decidieron ver si el ultrasonido podría mejorar la administración de fármacos al tracto GI. “Parecía funcionar tan bien en la piel que pensamos por qué no intentarlo en otras partes del cuerpo”, recuerda Schoellhammer.

Por lo general, los medicamentos deben encapsularse con una capa protectora para administrarse en el cuerpo sin degradarse. Para el primer experimento de los investigadores, combinaron medicamentos biológicos crudos y ondas de ultrasonido. Para su sorpresa, los medicamentos fueron absorbidos de manera efectiva por el tracto gastrointestinal. El método funcionó para la entrega de proteínas, ADN, ARN y formas de ARN utilizadas en tratamientos, como ARNm y ARNip.

“Para resumir, descubrimos que todo funciona”, dice Schoellhammer. “Podríamos entregar una amplia gama de clases de medicamentos sin formulación. El tracto GI está diseñado para absorber, pero generalmente absorbe moléculas pequeñas. Todo lo que sea más grande, ya sean productos biológicos, proteínas, terapias génicas, se degrada porque, al mismo tiempo, el tracto gastrointestinal es un entorno muy inhóspito. Tiene un pH bajo y una gran cantidad de proteasas y nucleasas para masticar todas estas moléculas. Entonces, la entrega de ese tipo de compuestos al tracto GI es una especie de santo grial”.

El avance convenció a Schoellhammer de que la tecnología algún día podría mejorar las opciones de tratamiento para los pacientes, y pasó a trabajar con el Centro Deshpande para la Innovación Tecnológica, participó en la Competencia de Emprendimiento de $100K del MIT, recibió fondos del fondo de inversión The Engine y adoptó una serie de de otras experiencias educativas que dice que fueron parte integral de iniciar Suono.

“Son mentores como Bob, mentores como Gio, que pueden tomar clases en la escuela de negocios del MIT, trabajar con la Oficina de Licencias de Tecnología del MIT y aprender desde su perspectiva en términos de lo que buscan en la protección de la tecnología y la participación externa. grupos, apoyo del Centro Deshpande donde obtuvimos una subvención anticipada; También recibí el premio para estudiantes del programa Lemelson-MIT 2015”, dice Schoellhammer sobre las cosas que lo ayudaron en su viaje empresarial. "Sin todas esas piezas, Suono no existe, y la tecnología no existe para, con suerte, algún día llegar a los pacientes".

Investigaciones posteriores confirmaron que el método de administración por ultrasonido podría usarse para administrar medicamentos en cualquier parte del tracto gastrointestinal. También mostró que los medicamentos se absorbían de manera mucho más eficiente y tenían efectos más positivos que los tratamientos que usaban otros métodos de administración.

“La variedad de moléculas que se pueden administrar es extremadamente inusual para una tecnología de administración de fármacos, por lo que es realmente emocionante”, dice Traverso. "Esas observaciones se ven reforzadas por las recuperaciones que hemos visto cuando se ha aplicado ultrasonido en modelos de enfermedades gastrointestinales".

llegar a los pacientes

Suono espera comenzar los ensayos clínicos en los próximos 12 a 18 meses. Los fundadores creen que obtener la aprobación de un medicamento no solo validará la eficacia de su enfoque, sino que simplificará los obstáculos regulatorios para futuros medicamentos, incluso si los tratamientos posteriores se ven muy diferentes de los que se administran hoy.

“El ultrasonido se puede empaquetar en muchos factores de forma diferentes, por lo que podría estar en un sistema que administra un enema, en un endoscopio o en una píldora”, dice Traverso. “El uso de ultrasonido en todas esas formas abre muchas nuevas oportunidades. El trabajo ahora es identificar las mejores oportunidades dado que se pueden hacer tantas cosas”.

Además de la enfermedad inflamatoria intestinal, Suono está explorando tratamientos para muchos otros trastornos del tracto gastrointestinal. La plataforma de entrega localizada podría hacer que los tratamientos de ciertos tipos de cáncer, por ejemplo, sean más precisos y efectivos.

“Al igual que cualquier empresa, tenemos que pensar mucho sobre la indicación lógica de plomo”, dice Schoellhammer. “Entonces, comenzamos por enfocarnos en la colitis ulcerosa. Pero eso no es donde estamos terminando. Eso generará el valor de toda la plataforma, que en última instancia algún día será un sistema totalmente ingerible para la administración oral de cualquier cosa: administración oral de productos biológicos, administración oral de ácidos nucleicos. Es esa visión a largo plazo en la que nos enfocamos con este camino”.

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