Posible sistema de administración mucosa de vacunas sin agujas

Las tecnologías de inmunización no invasoras tienen el potencial de revolucionar la salud global proporcionando vacunas fáciles de 4administrar a bajo costo, permitiendo inmunizaciones masivas durante pandemias.

Las tecnologías existentes, como las microagujas transdérmicas, son costosas, administran fármacos lentamente y no pueden generar inmunidad en las mucosas, lo que es importante para una inmunidad óptima contra patógenos.

Los autores de un trabajo firmado por Kiara Aran (Assistant Professor of Biosciences and Medical Devices, Pasadena, California) y otros investigadores, publicado el 08.03.2017 en Science Translational Medicine,  presentan un dispositivo en investigación de inmunización tipo microjet sin agujas denominado MucoJet, que es una tecnología tridimensional de administración de fármacos basada en sistemas micro-electro-mecánicos, creado en el Berkeley Micro-Fluid Dynamics Laboratory y desarrollado en el laboratorio Dorian Liepmann de la University de California en Berkeley.

MucoJet se administra oralmente, se coloca adyacente al tejido bucal dentro de la cavidad oral, en la mejilla, y utiliza una reacción química autógena generadora de gas dentro de su alojamiento de plástico de dos compartimientos para producir un chorro líquido de alta presión de vacuna para permeabilizar suavemente las células epiteliales y atravesar la mucosa.

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MucoJet es un dispositivo de plástico cilíndrico de dos compartimientos de 15 por 7 milímetros. Los componentes sólidos se imprimieron en 3D a partir de una resina de plástico biocompatible de bajo coste y resistente al agua. El compartimento exterior
tiene 250 mililitros de agua y el compartimento interior está compuesto por dos depósitos separados por una membrana de plástico poroso y un pistón móvil. Un compartimento interior es un depósito de vacuna, que contiene una cámara de 100 ml de solución de vacuna con un pistón en un extremo y una boquilla sellada de 200 micrómetros de diámetro en el otro extremo. El otro compartimiento interior es el depósito propelente, que contiene un propelente químico seco (ácido cítrico y bicarbonato de sodio) y está separado del depósito de la vacuna en un extremo por la membrana porosa incorporada y el pistón movible y está sellado en el otro extremo desde el compartimiento exterior con una membrana soluble.

2 Para administrar el MucoJet, la persona hace clic en los compartimentos interiores y exteriores. La membrana se disuelve, el agua entra en contacto con el propulsor químico y la reacción química resultante genera gas dióxido de carbono. El gas aumenta la presión en la cámara propulsora, haciendo que el pistón se mueva. El pistón, de movimiento libre, asegura un movimiento uniforme del fármaco eyectado y bloquea la salida del gas del dióxido de carbono a través de la boquilla. Cuando la presión en la cámara propulsora es suficientemente alta, la fuerza sobre el pistón rompe la junta de la boquilla del depósito de la vacuna, la solución de la vacuna es entonces expulsada de la boquilla MucoJet, penetra en la capa mucosa del tejido bucal y suministra la vacuna a las llamadas células presentadoras de antígeno.

El chorro de vacuna inyectado desde el dispositivo MucoJet es capaz de penetrar en la capa mucosa bucal en sílice, en tejido bucal porcino ex vivo y en conejos in vivo. Los conejos tratados con ovoalbúmina administrada con MucoJet mostraron títulos de anticuerpos anti-ovoalbúmina G y A en suero sanguíneo y tejido bucal, respectivamente, tres órdenes de magnitud más altos que los conejos que recibieron ovoalbúmina liberada tópicamente por un cuentagotas en la región bucal.

No se ha comparado todavía el MucoJet con el suministro de la vacunas con aguja en personas, pero los datos sugieren que el sistema puede desencadenar una respuesta inmune tan buena o mejor que la suministrada con la misma, especialmente para los patógenos de la mucosa.

3 El siguiente paso en el desarrollo de MucoJet es probar el suministro de una vacuna real en animales más grandes. Los investigadores esperan que el MucoJet pueda estar disponible en pocos años. También esperan diseñar una versión del MucoJet que pueda ser tragada y luego liberar las vacunas internamente.

Los investigadores están considerando otras formas, tamaños y diseños para simplificar los procedimientos de administración de la vacuna y aumentar el cumplimiento de los enfermos, especialmente los niños.

Aran K, et al. An oral microjet vaccination system elicits antibody production in rabbits. Sci Transl Med 2017; 9: 380. DOI: 10.1126/scitranslmed.aaf6413