Utilizando ondas de ultrasonido, los investigadores del MIT y del Hospital General de Massachusetts MGH han encontrado una manera de permitir la entrega ultrarrápida de medicamentos al tracto gastrointestinal GI. Este enfoque podría facilitar la administración de medicamentos a pacientes que padecen GItrastornos, como la enfermedad inflamatoria intestinal, la colitis ulcerosa y la enfermedad de Crohn, dicen los investigadores.
Actualmente, estas enfermedades generalmente se tratan con medicamentos administrados como un enema, que debe mantenerse en el colon durante horas mientras se absorbe el medicamento. Sin embargo, esto puede ser difícil para los pacientes que sufren de diarrea e incontinencia., los investigadores buscaron una forma de estimular una absorción de drogas más rápida.
"No estamos cambiando la forma en que administra el medicamento. Lo que estamos cambiando es la cantidad de tiempo que la formulación necesita estar allí, porque estamos acelerando la forma en que el medicamento ingresa al tejido", dice Giovanni Traverso, una investigaciónafiliado en el Instituto Koch del MIT para la Investigación Integral del Cáncer, un gastroenterólogo de MGH y uno de los autores principales de un artículo que describe la técnica en la edición del 21 de octubre de Medicina traslacional de la ciencia .
"Con una investigación adicional, nuestra tecnología podría resultar invaluable tanto en entornos clínicos como de investigación, permitiendo mejores terapias y la expansión de las técnicas de investigación aplicadas al tracto gastrointestinal. Demuestra por primera vez la administración activa de medicamentos, incluidos productos biológicos, a través deTracto gastrointestinal ", dice Daniel Blankschtein, profesor de Ingeniería Química Hermann P. Meissner, quien también es autor principal del artículo.
Robert Langer, profesor del Instituto David H. Koch en el MIT y miembro del Instituto Koch, también es autor principal del artículo. El autor principal del estudio es Carl Schoellhammer, un estudiante graduado en ingeniería química.
entrega mejorada
Langer comenzó a explorar la posibilidad de utilizar el ultrasonido para mejorar la administración de medicamentos hace 30 años. En 1995, él y Blankschtein informaron en Science que el ultrasonido podría permitir la administración de medicamentos a través de la piel, pero hasta ahora no se había explorado en el tracto gastrointestinal.
"Hemos estado trabajando en la ecografía como un medio para mejorar el transporte a través de materiales y piel desde mediados de la década de 1980, y creo que las implicaciones de este nuevo enfoque tienen el potencial de ayudar a muchos pacientes", dice Langer.
El ultrasonido mejora la administración de medicamentos mediante un mecanismo conocido como cavitación transitoria. Cuando un líquido se expone a las ondas de sonido, las ondas inducen la formación de pequeñas burbujas que implosionan y crean microjets que pueden penetrar y empujar la medicación al tejido.
En este estudio, los investigadores probaron por primera vez su nuevo enfoque en el tracto gastrointestinal de los cerdos, donde descubrieron que la aplicación de ultrasonido aumentaba en gran medida la absorción de insulina, una proteína grande y mesalamina, una molécula más pequeña que a menudo se usa para tratar la colitis.
"Demostrar la entrega de moléculas con una amplia gama de tamaños, incluidos los productos biológicos activos, subraya las áreas potencialmente amplias en las que podría aplicarse esta tecnología", dice Schoellhammer, quien ganó el Premio Estudiantil "Cure it!" De $ 15,000 Lemelson-MIT anteseste año para esta investigación y para una píldora de microagujas que entrega medicamentos directamente en el tejido GI. El equipo también llegó a la final de la competencia empresarial MIT $ 100K.
Mejor tratamiento
Los investigadores luego investigaron si la administración de medicamentos mejorada con ultrasonido podría tratar eficazmente la enfermedad en animales.
En las pruebas de ratones, los investigadores descubrieron que podían resolver los síntomas de la colitis administrando mesalamina seguido de un segundo de ultrasonido todos los días durante dos semanas. Dar este tratamiento cada dos días también ayudó, pero administrar el medicamento sin ultrasonido no tuvo ningún efecto.
También mostraron que la administración de insulina mejorada con ultrasonido redujo efectivamente los niveles de azúcar en sangre en los cerdos.
Si bien las enfermedades inflamatorias gastrointestinales son un primer objetivo obvio para este tipo de administración de medicamentos, también podría usarse para administrar medicamentos para el cáncer de colon o infecciones del tracto gastrointestinal, dice Traverso. Los investigadores ahora están realizando estudios adicionales en animales para ayudarlosoptimizar el dispositivo de ultrasonido y prepararlo para la prueba en pacientes humanos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Anne Trafton. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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