Una píldora que libera ARN en el estómago podría ofrecer una nueva forma de administrar vacunas
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Como la mayoría de las vacunas, las vacunas de ARN deben inyectarse, lo que puede ser un obstáculo para las personas que temen las agujas. Ahora, un equipo de investigadores del MIT ha desarrollado una forma de administrar ARN en una cápsula que se puede tragar, lo que esperan que pueda ayudar a que las personas sean más receptivas a ellos.
Además de hacer que las vacunas sean más fáciles de tolerar, este enfoque también podría usarse para administrar otros tipos de ARN o ADN terapéuticos directamente al tracto digestivo, lo que podría facilitar el tratamiento de trastornos gastrointestinales como las úlceras.
«Los ácidos nucleicos, en particular el ARN, pueden ser extremadamente sensibles a la degradación, especialmente en el tracto digestivo. Superar este desafío abre múltiples enfoques terapéuticos, incluida la posible vacunación por vía oral», dice Giovanni Traverso, Karl van Tassel Profesor asistente de desarrollo profesional de ingeniería mecánica en MIT y gastroenterólogo en Brigham and Women’s Hospital.
En un nuevo estudio, Traverso y sus colegas demostraron que podían usar la cápsula que desarrollaron para administrar hasta 150 microgramos de ARNmás que la cantidad utilizada en las vacunas de ARNm COVIDen el estómago de los cerdos.
Traverso y Robert Langer, profesor del Instituto David H. Koch en el MIT y miembro del Instituto Koch del MIT f o Integrative Cancer Research, son los autores principales del estudio. Alex Abramson Ph.D. Los postdoctorados de ’19 y MIT Ameya Kirtane y Yunhua Shi son los autores principales del estudio, que aparece hoy en la revista Matter.
Administración oral de fármacos
Durante varios años, los estudios de Langer y Traverso los laboratorios han estado desarrollando formas novedosas de administrar medicamentos al tracto gastrointestinal. En 2019, los investigadores diseñaron una cápsula que, después de tragarla, puede colocar medicamentos sólidos, como la insulina, en el revestimiento del estómago.
La píldora, del tamaño aproximado de un arándano, tiene una alta , cúpula empinada inspirada en la tortuga leopardo. Así como la tortuga puede enderezarse si rueda sobre su espalda, la cápsula puede orientarse para que su contenido pueda inyectarse en el revestimiento del estómago.
En 2021, los investigadores demostraron que podrían usar la cápsula para administrar moléculas grandes como anticuerpos monoclonales en forma líquida. A continuación, los investigadores decidieron intentar usar la cápsula para administrar ácidos nucleicos, que también son moléculas grandes.
Los ácidos nucleicos son susceptibles de degradarse cuando ingresan al cuerpo, por lo que necesitan ser transportados por partículas protectoras. . Para este estudio, el equipo del MIT utilizó un nuevo tipo de nanopartícula polimérica que los laboratorios de Langer y Traverso habían desarrollado recientemente.
Estas partículas, que pueden administrar ARN con alta eficiencia, están hechas de un tipo de polímero llamado poli (beta-amino ésteres). El trabajo anterior del equipo del MIT mostró que las versiones ramificadas de estos polímeros son más eficaces que los polímeros lineales para proteger los ácidos nucleicos y llevarlos a las células. También demostraron que el uso de dos de estos polímeros juntos es más eficaz que uno solo.
«Creamos una biblioteca de poli(beta-aminoésteres) híbridos ramificados y encontramos que los polímeros de plomo dentro de ellos funcionaría mejor que los polímeros de plomo dentro de la biblioteca lineal», dice Kirtane. «Lo que eso nos permite hacer ahora es reducir la cantidad total de nanopartículas que estamos administrando».
Para probar las partículas, los investigadores primero las inyectaron en los estómagos de los ratones, sin usar la cápsula de administración. . El ARN que entregaron codifica una proteína indicadora que se puede detectar en el tejido si las células captan con éxito el ARN. Los investigadores encontraron la proteína reportera en los estómagos de los ratones y también en el hígado, lo que sugiere que el ARN se había absorbido en otros órganos del cuerpo y luego se había llevado al hígado, que filtra la sangre.
A continuación, los investigadores liofilizaron los complejos de nanopartículas de ARN y los empaquetaron en sus cápsulas de administración de fármacos. Trabajando con científicos de Novo Nordisk, pudieron cargar alrededor de 50 microgramos de ARNm por cápsula y administraron tres cápsulas en los estómagos de los cerdos, para un total de 150 microgramos de ARNm. Esta es más que la cantidad de ARNm en las vacunas contra el COVID que se usan actualmente, que tienen de 30 a 100 microgramos de ARNm.
En los estudios con cerdos, los investigadores encontraron que las células produjeron con éxito la proteína indicadora. del estómago, pero no lo vieron en ninguna otra parte del cuerpo. En trabajos futuros, esperan aumentar la captación de ARN en otros órganos cambiando la composición de las nanopartículas o administrando dosis mayores. Sin embargo, también puede ser posible generar una fuerte respuesta inmunitaria con la administración solo al estómago, dice Abramson.
«Hay muchas células inmunitarias en el tracto gastrointestinal y estimular el sistema inmunitario del tracto gastrointestinal es una forma conocida de crear una respuesta inmunitaria», dice.
Activación inmunitaria
Los investigadores ahora planean investigar si pueden crear una respuesta inmunitaria sistémica, incluida la activación de B y Células T, mediante la administración de vacunas de ARNm utilizando su cápsula. Este enfoque también se podría usar para crear tratamientos específicos para enfermedades gastrointestinales, que pueden ser difíciles de tratar con inyecciones tradicionales debajo de la piel.
«Cuando tiene una administración sistémica a través de una inyección intravenosa o una inyección subcutánea, no es muy fácil apuntar al estómago», dice Abramson. «Vemos esto como una forma potencial de tratar diferentes enfermedades que están presentes en el tracto gastrointestinal».
Otros autores del artículo son Grace Zhong, Joy Collins, Siddartha Tamang, Keiko Ishida, Alison Hayward, Jacob Wainer, Netra Unni Rajesh, Xiaoya Lu, Yuan Gao, Paramesh Karandikar, Chaoyang Tang, Aaron Lopes, Aniket Wahane, Daniel Reker, Morten Revsgaard Frederiksen y Brian Jensen.
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La cápsula de administración de fármacos podría reemplazar las inyecciones de medicamentos proteicos Más información: Giovanni Traverso, Administración oral de ARNm mediante inyecciones de tejido gastrointestinal mediadas por cápsulas, Matter (2022). DOI: 10.1016/j.matt.2021.12.022. www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(21)00680-9 Información de la revista: Matter
Proporcionado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts Cita: A píldora que libera ARN en el estómago podría ofrecer una nueva forma de administrar vacunas (31 de enero de 2022) consultado el 29 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news/2022-01-pill-rna-stomach-vaccines.html documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.