Parche de vacuna impreso en 3D ofrece vacunación sin inyección

La Universidad de Stanford y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill desarrollan un parche de vacuna de microagujas que ofrece una respuesta inmune más fuerte que una vacuna de inyección.

El truco consiste en aplicar el parche de la vacuna directamente sobre la piel, que está llena de células inmunitarias a las que se dirigen las vacunas.

La respuesta inmune resultante del parche de vacuna fue 10 veces mayor que la vacuna administrada en el músculo del brazo con un pinchazo de aguja, según un estudio realizado en animales.

Se considera un gran avance las microagujas impresas en 3D alineadas en un parche de polímero y apenas lo suficientemente largas para llegar a la piel para administrar la vacuna.

“Al desarrollar esta tecnología, esperamos sentar las bases para un desarrollo global aún más rápido de vacunas, en dosis más bajas, sin dolor ni ansiedad”, dijo el autor principal del estudio y emprendedor en tecnología de impresión 3D Joseph M. DeSimone , profesor de medicina traslacional e ingeniería química en la Universidad de Stanford y profesor emérito en UNC-Chapel Hill.

La facilidad y eficacia de un parche de vacuna marca el rumbo de una nueva forma de administrar vacunas que es indolora, menos invasiva que una inyección, no requiere almacenamiento en frío y puede autoadministrarse.

Los resultados del estudio muestran que el parche de la vacuna generó una respuesta significativa de anticuerpos específicos de antígenos y células T que fue 50 veces mayor que una inyección subcutánea administrada debajo de la piel.

Esa respuesta inmune aumentada podría conducir a un ahorro de dosis, con un parche de vacuna de microagujas que usa una dosis más pequeña para generar una respuesta inmune similar a la de una vacuna administrada con una aguja y una jeringa.

Si bien los parches de microagujas se han estudiado durante décadas, el trabajo de Carolina y Stanford supera algunos desafíos pasados:

A través de la impresión 3D, las microagujas se pueden personalizar fácilmente para desarrollar varios parches de vacuna para la gripe, el sarampión, la hepatitis o las vacunas COVID-19.

La pandemia de COVID-19 ha sido un claro recordatorio de la diferencia que se logra con la vacunación oportuna.

Pero recibir una vacuna generalmente requiere una visita a una clínica u hospital.

Allí, un médico obtiene una vacuna de un refrigerador o congelador, llena una jeringa con la formulación líquida de la vacuna y la inyecta en el brazo.

Aunque este proceso parece simple, existen problemas que pueden obstaculizar la vacunación masiva, desde el almacenamiento en frío de las vacunas hasta la necesidad de profesionales capacitados que puedan administrar las vacunas.

Mientras tanto, los parches de vacuna, que incorporan microagujas recubiertas de vacuna que se disuelven en la piel, podrían enviarse a cualquier parte del mundo sin una manipulación especial y las personas pueden aplicar el parche por sí mismas.

Además, la facilidad de uso de un parche de vacuna puede conducir a tasas de vacunación más altas.

En general, es un desafío adaptar las microagujas a diferentes tipos de vacunas, dijo el autor principal del estudio, Shaomin Tian, ​​investigador del Departamento de Microbiología e Inmunología de la Facultad de Medicina de la UNC.

“Estos problemas, junto con los desafíos de fabricación, posiblemente han frenado el campo de las microagujas para la administración de vacunas”, dijo.

La mayoría de las microagujas se fabrican con plantillas maestras para hacer moldes.

Sin embargo, el moldeado de microagujas no es muy versátil y los inconvenientes incluyen una menor nitidez de la aguja durante la replicación.

“Nuestro enfoque nos permite imprimir directamente en 3D las microagujas, lo que nos da una gran libertad de diseño para hacer las mejores microagujas desde el punto de vista del rendimiento y el costo”, dijo Tian.

Las microagujas se produjeron en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill utilizando un prototipo de impresora 3D CLIP que DeSimone inventó y es producido por CARBON, una empresa de Silicon-Valley que él cofundó.

El equipo de microbiólogos e ingenieros químicos continúa innovando mediante la formulación de vacunas de ARN, como las vacunas Pfizer y Moderna COVID-19, en parches de microagujas para futuras pruebas.

“Una de las lecciones más importantes que hemos aprendido durante la pandemia es que la innovación en ciencia y tecnología puede hacer o deshacer una respuesta global“, dijo DeSimone.

“Afortunadamente, tenemos trabajadores de la biotecnología y el cuidado de la salud empujando los límites para todos nosotros“.

Fuente: PNAS