Fábrica de medicamentos dentro de tu cuerpo

Créditos de las imagenes: Technion Press Room.

Cientificos de Israel desarrollan bacterias que fabrican medicamentos en el propio cuerpo humano.

La medicina moderna está a punto de experimentar un cambio de paradigma que desafía todo lo que conocemos sobre la producción y el consumo de fármacos.

Históricamente, el proceso ha sido lineal: un medicamento se investiga, se fabrica de forma masiva en una planta química, a menudo en otro continente, se transporta bajo estrictas condiciones de refrigeración, se distribuye y, finalmente, el paciente lo ingiere o se lo inyecta.

Sin embargo, un equipo de investigadores del Technion de Israel, ha presentado una alternativa que parece extraída de la ciencia ficción: convertir el propio cuerpo del paciente en la fábrica de sus propios remedios.

Este avance, liderado por el profesor Boaz Mizrahi, el Dr. Adi Gross y la candidata al doctorado Caroline Hali Alperovitz, de la Facultad de Biotecnología e Ingeniería de Alimentos, ha sido publicado recientemente en la prestigiosa revista científica Advanced Healthcare Materials.

Su propuesta elimina los intermediarios industriales y utiliza la biología sintética para crear lo que ellos denominan una fábrica biológica inteligente.

Bacterias como obreras farmacéuticas

El corazón de esta tecnología es la bacteria Bacillus paralicheniformis. A diferencia de las bacterias patógenas que causan enfermedades, esta cepa es inofensiva para el ser humano. Los científicos de Israel lograron modificar genéticamente estas bacterias para que funcionen como micro-máquinas productoras de proteínas específicas.

Flujo constante de medicina fresca

Estamos acostumbrados a pensar que para introducir un fármaco en el cuerpo, debe fabricarse en una fábrica, formularse y finalmente administrarse, explica el profesor Mizrahi. Nuestro trabajo describe un nuevo paradigma donde la producción y el consumo ocurren simultáneamente en el lugar de la afección.

En los experimentos realizados, las bacterias fueron programadas para producir y secretar ácido gamma-poliglutámico (?-PGA), una proteína de alto valor biológico esencial para la curación de heridas graves, la regeneración de tejidos y la reducción de procesos inflamatorios. Al estar vivas, las bacterias no solo producen la sustancia, sino que se replican dentro del tejido, lo que significa que una sola aplicación podría durar semanas, proporcionando un flujo constante de medicina fresca y eliminando la necesidad de dosis repetidas.

Parche de microagujas: puerta de entrada indolora

Uno de los mayores desafíos de usar bacterias vivas como tratamiento es cómo introducirlas en el cuerpo de manera segura y controlada. Para resolver esto, el equipo desarrolló un dispositivo de administración innovador: un parche de microagujas.

Este parche contiene diminutas agujas diseñadas para penetrar solo la capa dérmica. Al ser tan pequeñas, no alcanzan los vasos sanguíneos ni los nervios, lo que hace que su aplicación sea totalmente indolora para el paciente.

Una vez en contacto con el tejido húmedo de la piel, las microagujas se disuelven en un periodo de aproximadamente dos horas, liberando las bacterias y un medio nutritivo especialmente diseñado para que estas comiencen a trabajar de inmediato.

Lo revolucionario de este parche es que las bacterias permanecen localizadas en el área donde se necesitan. No viajan por todo el torrente sanguíneo, lo que reduce drásticamente los potenciales efectos secundarios sistémicos que suelen tener los medicamentos convencionales cuando pasan por el hígado o el sistema digestivo antes de llegar a su destino.

Ventajas competitivas de la medicina local

La investigación del Technion subraya tres beneficios fundamentales que podrían transformar la industria farmacéutica global.

En primer lugar, la frescura absoluta del compuesto.

Muchos fármacos biológicos, especialmente las proteínas complejas, son extremadamente sensibles a la oxidación y al paso del tiempo. Al fabricarse directamente en el cuerpo, el fármaco llega al tejido en su estado más puro y activo.

En segundo lugar, se maximiza la biodisponibilidad.

En la farmacología tradicional, gran parte de la dosis se pierde durante el transporte dentro del cuerpo o se degrada antes de llegar al órgano afectado. Aquí, la fábrica está situada literalmente al lado del consumidor celular, lo que optimiza la eficacia terapéutica.

Finalmente, el factor de sostenibilidad y costos.

La producción tradicional de fármacos biológicos requiere una infraestructura masiva. Este sistema utiliza bacterias que se replican de forma natural, reduciendo la dependencia de costosas cadenas de suministro y logística de frío.

Pruebas de seguridad y el futuro de la industria

Para validar esta tecnología, los investigadores realizaron pruebas exhaustivas en modelos animales. El sistema fue aplicado en ratones, demostrando una biocompatibilidad perfecta. La piel de los sujetos se mantuvo sana, sin signos de inflamación o traumatismo después de que el parche se disolviera.

El análisis químico posterior confirmó que la proteína producida por las bacterias dentro del cuerpo era idéntica en pureza y actividad a la producida en laboratorios industriales de alta complejidad.

El profesor Mizrahi es optimista sobre el impacto de este hallazgo. Actualmente, las grandes moléculas biológicas y proteínas se utilizan para tratar una amplia gama de enfermedades crónicas y agudas. El enfoque innovador desarrollado en Israel podría revolucionar la industria farmacéutica: en lugar de depender exclusivamente de inyecciones y pastillas, podríamos tratar a los pacientes con un sistema vivo que minimiza la necesidad de administrar medicamentos de forma repetida.

Medicina tradicional / fábrica biológica

Este avance es un nuevo ejemplo de la capacidad de Israel para cruzar disciplinas, en este caso la ingeniería de alimentos, la biotecnología y la medicina, para crear soluciones que hace solo una década parecían imposibles. Para el paciente del futuro, el tratamiento de una afección podría ser tan sencillo como la aplicación de un parche que activa una fábrica biológica inteligente bajo la piel.

Seguramente te estaras preguntando:

1. ¿Es peligroso introducir bacterias vivas en el cuerpo?

No, en este caso se utiliza la bacteria Bacillus paralicheniformis, que es una cepa no patógena e inofensiva para el ser humano. Los investigadores del Technion la han modificado genéticamente para que funcione exclusivamente como una unidad de producción de fármacos, sin representar un riesgo de infección.

2. ¿Duele la aplicación del parche de microagujas?

No. Las microagujas están diseñadas para ser tan diminutas que penetran la dermis sin llegar a tocar los nervios ni los vasos sanguíneos. El proceso es totalmente indoloro y el parche se disuelve por completo en aproximadamente dos horas.

3. ¿Qué tipo de enfermedades podría tratar esta tecnología?

Actualmente es ideal para fármacos basados en proteínas y moléculas biológicas grandes. Esto incluye tratamientos para heridas crónicas, inflamaciones de la piel, y potencialmente enfermedades que requieren dosis constantes de proteínas, como la diabetes o ciertas afecciones autoinmunes.

4. ¿Cuánto tiempo dura el efecto de una sola aplicación?

A diferencia de una pastilla que se elimina en pocas horas, estas bacterias viven y se replican dentro del tejido. Según los investigadores, una sola dosis de bacterias puede ser suficiente para mantener la producción del medicamento durante varias semanas.

5. ¿Por qué el fármaco es «más fresco»?

Muchos medicamentos biológicos pierden eficacia al ser expuestos al oxígeno o a cambios de temperatura durante su almacenamiento. Al ser producido por bacterias dentro del cuerpo, el fármaco llega a las células del paciente segundos después de ser creado, sin pasar por procesos de conservación química.

6. ¿Cuándo estará disponible este tratamiento?

Aunque los resultados en modelos animales han sido exitosos y seguros, la tecnología debe pasar ahora por fases de ensayos clínicos en humanos. Este proceso suele durar varios años para garantizar el cumplimiento de todas las normativas sanitarias internacionales antes de su comercialización masiva.

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