Los tratamientos con anticuerpos para el cáncer y otras enfermedades suelen administrarse por vía intravenosa, lo que implica que los pacientes deben acudir al hospital para recibir cada tratamiento, pasando a menudo horas en infusiones. Sin embargo, un grupo de ingenieros del MIT ha dado un paso significativo hacia la reformulación de estos anticuerpos, permitiendo su inyección con una jeringa estándar.
Los investigadores han desarrollado una técnica para crear partículas sólidas de anticuerpos altamente concentrados, suspendidos en una solución. Esto significa que solo se necesitarían aproximadamente 2 mililitros de solución por dosis, lo que podría facilitar enormemente el acceso a estos tratamientos, especialmente para aquellos pacientes que tienen dificultades para asistir al hospital, como las personas mayores.
Un avance crucial en la administración de tratamientos
“A medida que la población mundial envejece, es fundamental hacer que el proceso de tratamiento sea más conveniente y accesible”, afirma Talia Zheng, estudiante graduada del MIT y autora principal del estudio. Este avance podría transformar la forma en que se administran los tratamientos con anticuerpos, haciéndolos más accesibles para quienes más lo necesitan.
El profesor Patrick Doyle, autor senior del artículo publicado en Advanced Materials, destaca la importancia de esta investigación. Junto a Zheng, también participaron en el estudio otros estudiantes del MIT como Lucas Attia y Janet Teng.
Anticuerpos concentrados para diversas aplicaciones
Los medicamentos terapéuticos basados en anticuerpos, como el rituximab, utilizado para tratar ciertos tipos de cáncer, se presentan habitualmente en soluciones acuosas con concentraciones bajas (entre 10 y 30 miligramos por mililitro). Esto obliga a administrar al menos 100 mililitros por dosis, un volumen excesivo para ser inyectado con una jeringa convencional. Para reducir este volumen a niveles inyectables, la concentración debería ser superior a 300 miligramos por mililitro; sin embargo, esto haría que la solución fuera demasiado viscosa.
Nueva metodología para formular anticuerpos
Doyle explica: “No puedes concentrar las formulaciones existentes hasta esos niveles; serían muy viscosas y superarían el umbral de fuerza necesario para inyectar”. En 2023, su laboratorio desarrolló una técnica mediante la encapsulación de anticuerpos en partículas de hidrogel. No obstante, este proceso requiere centrifugación, lo cual puede complicar la escalabilidad industrial.
En su nuevo estudio, los investigadores adoptaron un enfoque diferente utilizando emulsiones similares al aceite y vinagre. Crearon gotas con anticuerpos disueltos en una solución acuosa suspendida en un disolvente orgánico llamado pentanol. Posteriormente, estas gotas se deshidratan, dejando atrás anticuerpos sólidos altamente concentrados —alrededor de 360 miligramos por mililitro— junto con una pequeña cantidad de polietileno glicol (PEG) para estabilizar las partículas.
Una vez formadas estas partículas sólidas, se retira el disolvente orgánico y se reemplaza por una solución acuosa similar a la utilizada actualmente para infusiones de anticuerpos terapéuticos. Este proceso puede realizarse rápidamente utilizando un sistema microfluídico sin necesidad de centrifugación, facilitando así su escalabilidad conforme a las regulaciones de buenas prácticas de fabricación (GMP).
Eficiencia y estabilidad en las nuevas formulaciones
Zheng menciona que lograron controlar el tamaño de las partículas entre 60 y 200 micrones ajustando el flujo de las soluciones utilizadas. Al probar partículas de 100 micrones con un tester mecánico, encontraron que la fuerza necesaria para accionar el émbolo de una jeringa era inferior a 20 newtons; menos de la mitad del máximo aceptable.
Con una jeringa de 2 mililitros —tamaño habitual para inyecciones subcutáneas— es posible administrar más de 700 miligramos del anticuerpo objetivo a la vez. Además, sus formulaciones demostraron estabilidad bajo refrigeración durante al menos cuatro meses.
A partir de ahora, los investigadores planean probar sus partículas antibióticas en modelos animales y trabajar en escalar el proceso de fabricación para realizar pruebas a gran escala. Esta investigación cuenta con el apoyo del Programa de Oportunidades de Investigación Universitaria del MIT y del Departamento de Energía de EE.UU.
Si (
No(
