Un equip dirigit per l'enginyer elèctric d'Stanford, H. Tom Soh, i el seu company postdoctoral Peter Mage, ha desenvolupat una eina de dispensació de fàrmacs que podria facilitar a les persones la dosi correcta de medicaments per salvar vides. En un article publicat a la revista Nature Biomedical Engineering, el grup va demostrar que la tecnologia podria regular contínuament el nivell d'un fàrmac de quimioteràpia en animals vius.
"És la primera vegada que algú ha estat capaç de controlar contínuament els nivells de medicaments al cos en temps real —diu Soh—. És un concepte nou amb grans implicacions perquè creiem que podem adaptar la nostra tecnologia per controlar els nivells d'una àmplia gamma de medicaments".
La nova tecnologia té tres components bàsics: un biosensor que controla en temps real i de manera contínua els nivells de fàrmac al torrent sanguini; un sistema de control per calcular la dosi correcta; i una bomba programable que subministra el suficient fàrmac per mantenir la dosi desitjada .
El sensor conté molècules anomenades aptàmers que estan especialment dissenyats per unir-se a un fàrmac d'interès. Aquests aptàmers són un focus del laboratori de Soh. Quan el fàrmac és present al torrent sanguini, l'aptàmer canvia de forma, la qual cosa ho detecta un sensor elèctric. Com més fàrmac hi ha, més aptàmetres canvien de forma.
Aquesta informació, capturada cada pocs segons, viatja a través d'un programari que controla la bomba per dispensar medicaments addicionals segons sigui necessari. Els investigadors anomenen a això sistema de llaç tancat, que controla i ajusta contínuament.
L'equip va provar la tecnologia administrant el fàrmac quimioterapèutic doxorrubicina en animals. Tot i les diferències fisiològiques i metabòliques entre els animals individuals, van ser capaços de mantenir una dosi constant entre tots els animals del grup d'estudi, cosa que no és possible amb els actuals mètodes de dispensació de fàrmacs.
Els científics també van provar les interaccions agudes de fàrmac-fàrmac, introduint deliberadament un segon medicament que se sap que causa grans oscil·lacions en els nivells del medicament de quimioteràpia. De nou, van trobar que el seu sistema podria estabilitzar els nivells farmacològics per moderar el que d'una altra manera podria ser un pic o una caiguda perillososa.
Si la tecnologia funciona tant en les persones com en altres estudis amb animals, podria tenir grans implicacions, segons Soh. "Per exemple, què passaria si poguéssim detectar i controlar els nivells no només de glucosa sinó també d'insulina i glucagó que regulen els nivells de glucosa?", planteja. Això podria permetre als investigadors crear un sistema electrònic per replicar la funció del pàncrees disfuncional en pacients amb diabetis de tipus 1. "És un futur emocionant", afirma Soh.
Encara queden molts anys de proves per assegurar que aquesta tecnologia és segura i efectiva per a les persones, però els investigadors creuen que pot ser un gran pas cap a la medicina personalitzada. Els metges ja saben que la mateixa medicació pot tenir efectes diferents en persones amb diferent genètica i que els pacients que prenen més d'un medicament poden experimentar interaccions farmacològiques no desitjades, però no tenen eines per bregar amb això.
"La supervisió i el control de la dosi real que un pacient està rebent és una forma pràctica de tenir en compte els factors individuals", diu Soh, afegint que la tecnologia podria ser especialment útil per als pacients de càncer pediàtric, per als qui és difícil determinar la dosi perquè el metabolisme dels nens és generalment diferent al dels adults.
L'equip planeja miniaturitzar el sistema perquè pugui ser implantat o usat pel pacient. En l'actualitat la tecnologia és un aparell extern, com un degoteig intravenós intel·ligent. El biosensor és un dispositiu de la mida d'un portaobjectes de microscopi. La configuració actual podria ser adequada per a un fàrmac de quimioteràpia, però no per a un ús continu. L'equip també està adaptant aquest sistema amb diferents aptàmers perquè pugui detectar i regular els nivells d'altres biomolècules en el cos.
