La utilización de medicamentos para el tratamiento de enfermedades se remonta a hace millones de años con el uso de plantas medicinales. En el siglo XVIII, la medicina avanzó significativamente con el modelo de jeringa de vidrio hecho a mano de un solo uso para tratar la diabetes, dispositivo que ahora se produce en masa para la administración de vacunas y cientos de medicamentos diferentes.

Aunque la inyección de fármacos a partir de jeringas para el tratamiento de enfermedades es muy eficaz, su uso continuado en pacientes con enfermedades crónicas que necesitan aplicaciones diarias o semanales provoca que la terapia a veces no se ajuste a lo que el paciente necesita y, a la larga, muchos pacientes abandonen el tratamiento. Bien por cansancio o por los efectos secundarios de las inyecciones, ya sean reacciones inmunitarias adversas o irritabilidad o dolor local en la zona de inyección.

Para desarrollar una nueva manera de administrar fármacos menos invasiva, la unidad de Functional Printing & Embedded Devices y la unidad de Materiales Plásticos de Eurecat ha unido a un grupo de once instituciones de siete países europeos diferentes para desarrollar un implante biomédico que combina la electrónica con células modificadas genéticamente que permite un sistema revolucionario de administración de fármacos en el que las células generan y liberan el medicamento necesario de forma independiente en el organismo.

El sistema se ha bautizado como Optogenerapy, por la combinación de los términos optoelectrónica y optogenética; esta última una técnica que estimula las células a través de luz para que fabriquen ellas mismas el fármaco necesario. Permitirá, concretamente, administrar dosis de proteínas terapéuticas en pacientes con esclerosis múltiple, una enfermedad que afecta a 2,3 millones de personas a nivel mundial; 700.000 europeas.

La génesis del Optogenerapy

El concepto de Optogenerapy, ideado por la Escuela Federal Politécnica de Suiza, uno de los socios del consorcio europeo del que forma parte Eurecat, es posible gracias a los avances que se han producido en los últimos años en terapia celular, la electrónica y la biología sintética.

La posibilidad de crear dispositivos terapéuticos inalámbricos, junto con las capacidades de la terapia celular y la biología sintética para modificar las células genéticamente para que respondan de una determinada manera ante un estímulo, son las bases del desarrollo de una prometedora tecnología que permitirá producir un medicamento de interés a voluntad dentro del cuerpo del paciente.

La creación de la jeringa bio-cibernética

El enfoque multidisciplinar de la solución de Optogenerapy, en contraste con trabajos anteriores donde sólo se utilizaban una de las áreas de conocimiento mencionadas, combina células modificadas genéticamente protegidas por un sistema de membranas semipermeables con una interfaz electrónica que controla las células confinadas dentro del implante.

El módulo electrónico, controlado por una fuente de luz que se aplica desde el exterior, se utiliza como activador de las células, que previamente han sido modificadas en el laboratorio para ser sensibles a la luz.

Vista gràfica dels elements que conformen l’implant Optogenerapy

La activación de estas células provoca la fabricación y liberación por parte de ellas mismas de un fármaco para tratar la esclerosis múltiple, la proteína interferón-ß (IFN-ß). Este fármaco es liberado autónomamente atendiendo a las necesidades del paciente; creando así un nuevo sistema de entrega de fármacos que puede sustituir en un futuro los tratamientos actuales.

Podemos hablares del implante Optogenerapy como una jeringa bio-cibernética que trata las enfermedades en el organismo humano de forma automática. Un dispositivo implantado para la entrega de fármacos en el cuerpo humano que dispondrá de medicamentos de forma sostenida en tanto que el tejido de células encapsuladas se mantengan vivas.

Biotza Gutiérrez, coordinadora del consorcio por parte de Eurecat, explica que el implante permitirá, en última instancia, «mejorar la calidad de vida de los pacientes gracias a una terapia más eficiente y menos invasiva». Aparte de los beneficios que el implante puede suponer para los pacientes, Gutiérrez afirma que «la terapia de Optogenerapy contribuirá a reducir los costes directos e indirectos del tratamiento de la esclerosis de medio plazo» y evitará «los gastos asociados de la no adherencia al tratamiento «.

Una vez implantado y activado, el implante actúa de forma autónoma y el paciente sólo tendrá que ir al médico a realizar el seguimiento o la sustitución del implante. Una solución que supone un gran avance en el tratamiento de enfermos crónicos aplicable en la medicina del mañana.