¿Adiós jeringa? El parche contra el sarampión y la rubéola demuestra su valor en un ensayo de vacuna en Gambia

Indoloros, más fáciles de administrar y más termoestables que las vacunas tradicionales, los parches de microarrays se promocionan como el futuro de la vacunación en entornos pandémicos y de bajos ingresos.

Para el ojo inexperto, parece un pequeño y redondo yeso adhesivo, del tipo que se le puede aplicar después de un análisis de sangre de rutina. Presionado sobre la piel, el parche se siente áspero, pero no incómodo; como si alguien hubiera presionado un trozo de velcro contra ti. "La gente no lo describe como doloroso, y sin duda lo preferirán abrumadoramente a una inyección", dijo el profesor Mark Prausnitz, director del Centro para el Diseño, Desarrollo y Entrega de Fármacos del Instituto de Tecnología de Georgia en Atlanta, EE. UU.

Bienvenido al futuro de la vacunación, donde estas intervenciones que salvan vidas se administran sin dolor, sin necesidad de jeringas o incluso de profesionales médicos capacitados. Esta semana, Micron Biomedical, cofundada por Prausnitz, anunció datos positivos de Fase 1/2 del primer ensayo clínico de un parche de vacuna en niños, incluidos bebés de hasta nueve meses de edad.

El estudio, que evaluó el impacto de administrar la vacuna estándar contra el sarampión y la rubéola (MR) de esta manera, encontró que la vacuna era segura y bien tolerada, sin reacciones alérgicas ni eventos adversos graves relacionados. Las respuestas inmunitarias provocadas por la vacuna fueron similares, independientemente de si se administró a través de un parche o de una inyección subcutánea tradicional, mientras que más del 90 % de los padres cuyos hijos participaron en el ensayo dijeron que los parches eran una mejor manera de administrar las vacunas a los niños.

"Estos son resultados emocionantes que muestran, por primera vez, el potencial de los parches de micromatrices para administrar vacunas a los niños de manera segura y efectiva", dice el profesor Ed Clarke, jefe de inmunología infantil en el Consejo de Investigación Médica de Gambia, quien dirigió el estudio.

Los resultados se presentaron en la 7.ª Conferencia Internacional sobre Microagujas en Seattle, EE. UU., el 17 de mayo de 2023.

También se están realizando ensayos de parches de vacunas contra el COVID-19, la influenza estacional y la hepatitis B, mientras que los parches contra el VPH, la fiebre tifoidea y el rotavirus se encuentran en desarrollo preclínico.

Repletos de proyecciones microscópicas que administran la vacuna en las capas superiores de la piel, los parches de micromatrices de vacunas podrían superar muchos de los desafíos logísticos que obstaculizan los esfuerzos de vacunación. Mientras que las vacunas líquidas requieren refrigeración constante para seguir siendo efectivas, así como profesionales capacitados para inyectar y luego desechar las jeringas de manera segura, los parches están diseñados para ser más termoestables, más fáciles de transportar y se pueden aplicar con una capacitación mínima. Cierta evidencia incluso sugiere que pueden estimular una respuesta inmunológica más fuerte que las vacunas tradicionales, potencialmente en una dosis más baja, lo que significa que los suministros de vacunas podrían extenderse más.

"Esta tecnología tiene un potencial revolucionario para extender el alcance de las vacunas en entornos de bajos recursos y durante pandemias", dijo David Hoey, presidente y director ejecutivo de Vaxxas, una empresa de biotecnología con sede en Brisbane, Australia, que actualmente tiene parches contra el sarampión y la rubéola, COVID -19 y gripe estacional en ensayos con humanos.

Con un peso de entre 3,5 y 10 kilogramos (7,5 y 22 libras), y con una superficie de 1,5 a 2 metros cuadrados, nuestra piel es el más pesado y grande de nuestros órganos. También es nuestra interfaz principal con el mundo exterior, por lo que muchas células inmunitarias están estacionadas dentro de sus capas para mantenernos a salvo.

Entre ellos se encuentran las células dendríticas, potentes células presentadoras de antígenos que dirigen las respuestas de las células T en los ganglios linfáticos. Las células T son un objetivo principal de las vacunas, porque pueden recordar antígenos con los que se han encontrado previamente. Pero aunque los humanos han estado aplicando ungüentos y pociones en la piel durante milenios, no fue hasta el siglo XX que los científicos comenzaron a administrar medicamentos a través de ella.

En 1979 se empezó a comercializar el primer parche transdérmico del mundo para el tratamiento del mareo por movimiento. Fue diseñado para administrar una dosis sostenida del fármaco Escopolamina a través de la piel. Otros siguieron, pero debido a que la piel es una barrera tan efectiva, solo ciertos tipos de moléculas pueden administrarse de esta manera. Debido a esto, los científicos comenzaron a buscar métodos alternativos.

Prausnitz comenzó su carrera investigando el uso de corrientes eléctricas para interrumpir temporalmente la estructura de la piel para ayudar a la administración de medicamentos, pero al hacerlo tuvo efectos secundarios como espasmos y dolor, porque también estimulaba los nervios subyacentes.

Fue entonces cuando se le ocurrió por primera vez la idea de una microaguja: "La aguja es muy poderosa; puede penetrar y depositar un fármaco o una vacuna con mucha eficacia, pero también tiene limitaciones en cuanto a la experiencia necesaria para usarla, para deshacerse de él y así sucesivamente", dijo Prausnitz. "Pero la capa de barrera en la piel es más delgada que el grosor de un cabello, por lo que no necesariamente necesita una aguja grande; una aguja pequeña podría, en principio, hacer el trabajo".

Sin embargo, la fabricación de microagujas no fue sencilla. "Un problema real era que las personas en el mundo de la microfabricación no estaban realmente involucradas con la administración de medicamentos y las aplicaciones médicas, mientras que las personas que sabían sobre productos farmacéuticos y la administración de medicamentos no sabían cómo hacer microagujas", dijo Prausnitz.

Al mudarse al Instituto de Tecnología de Georgia en Atlanta, EE. UU., en 1995, comenzó a trabajar con expertos en microfabricación que se basaron en técnicas desarrolladas en la industria de chips de computadora para fabricar proyecciones lo suficientemente pequeñas como para lograr el objetivo de administrar vacunas en la piel.

El siguiente desafío fue encontrar formas de incorporar ingredientes activos en estos parches de microagujas. Mientras que las vacunas tradicionales tienden a formularse como líquidos y almacenarse en viales de vidrio, los parches de vacuna deben recubrirse con una formulación de vacuna seca o los ingredientes deben integrarse en proyecciones que se disuelven al entrar en contacto con la piel.

"La formulación no solo tiene que ser compatible con la vacuna, también debe ser compatible con la microaguja. Se necesita algo que sea mecánicamente fuerte, lo cual es una nueva limitación para nosotros", dijo Prausnitz. "Conseguir esto ha supuesto mucho trabajo y está muy personalizado para cada vacuna. Cada una necesita su propia formulación para incorporarla al parche, obtener la dosis correcta y estabilizarla al menos lo suficiente como para ser estable bajo refrigeración, e idealmente sin refrigeración."

Aun así, los logros recientes sugieren que estos desafíos no son insuperables. Micron Biomedical surgió de la tecnología que Prausnitz y sus colegas desarrollaron en Georgia Tech. Con sede en Atlanta, EE. UU., es una de las dos empresas que actualmente tienen parches de vacunas en ensayos clínicos, la otra es Vaxxas.

En 2017, Micron publicó un estudio en The Lancet, investigando la seguridad, la inmunogenicidad y la aceptabilidad de administrar una vacuna contra la influenza estacional usando un parche de microagujas soluble versus inyección intramuscular. Sugirió que la respuesta inmune era similar. Los efectos secundarios informados más comunes fueron sensibilidad leve y enrojecimiento o picazón alrededor del lugar donde se aplicó el parche. "Creo que eso le dio a la gente mucha confianza de que se podía hacer un parche de vacuna con microagujas y que realmente podría funcionar", dijo Prausnitz. "Tengo la esperanza de que el ensayo de la vacuna contra el sarampión y la rubéola haga avanzar aún más el campo".

Lanzado en 2021, el ensayo se propuso investigar la seguridad, la tolerabilidad y la inmunogenicidad de administrar la vacuna estándar contra el sarampión y la rubéola utilizando la tecnología de Micron, en comparación con la inyección subcutánea estándar, en 45 adultos, 120 niños pequeños y 120 bebés. "En general, los padres se mostraron muy positivos acerca de la capacidad de vacunar a sus bebés pequeños sin agujas", dijo Steven Damon, director ejecutivo de Micron.

La vacunación contra el sarampión y la rubéola es un excelente ejemplo de una intervención que podría beneficiarse significativamente de un enfoque basado en parches de vacunas. Si bien existe una vacuna segura, asequible y altamente efectiva, en 2018 hubo más de 140 000 muertes por sarampión en todo el mundo. "Principalmente, se trata de personas que se encuentran en lugares donde no tienen acceso a recursos de atención médica y, como resultado, no se vacunan", dijo Prausnitz. "Si podemos tener una vacuna que no requiera que una enfermera la administre, [y] podemos sacarla al menos parcialmente de la cadena de frío para que podamos llevarla a lugares que pueden no tener electricidad y refrigeración confiables, tienen la esperanza de que esto podría llevar la vacuna a muchos más niños".

Los parches de vacuna también podrían ser útiles en caso de otra pandemia. Uno de los mayores obstáculos para hacer llegar rápidamente las vacunas contra el COVID-19 a todos los que las necesitaban era tener suficientes dosis. Pero varios estudios ahora han sugerido que los parches de vacunas pueden inducir respuestas inmunes comparables a las vacunas inyectadas, solo que usando menos antígeno. Por ejemplo, según un estudio publicado en PLoS Medicine en 2020, una vacuna contra la influenza administrada con la tecnología de Vaxxas requirió solo una sexta parte de la dosis de la vacuna inyectada para provocar una respuesta similar. Las dosis más pequeñas podrían significar que las existencias limitadas de vacunas pueden extenderse aún más. Otra ventaja es que el lanzamiento de parches de vacunas no dependería de suministros auxiliares como viales y jeringas, que también experimentaron desabastecimiento durante la pandemia de COVID-19.

En febrero de 2023, Vaxxas lanzó un estudio de fase 1 de una vacuna contra la influenza relacionada administrada con la misma tecnología en 150 adultos. Por separado, recientemente publicó datos que sugieren un rendimiento equivalente cuando sus parches de vacuna fueron administrados por un profesional capacitado o autoadministrados.

“Si puede autoadministrarse, podría usar servicios como el Correo de EE. UU. para entregar una dosis de vacuna a cada hogar”, dijo Hoey. Hacerlo podría acelerar aún más el lanzamiento de vacunas, además de evitar la necesidad de asistir a centros de vacunación abarrotados, donde las personas corren el riesgo de infectarse.

Como se destacó durante la pandemia de COVID-19, el almacenamiento en cadena de frío, o incluso en ultra cadena de frío, fue una gran barrera para la entrega de vacunas contra el COVID-19 en ciertos países. La vacuna contra la influenza de Vaxxas se mantuvo estable cuando se almacenó a 40 °C (104 °F) durante al menos 12 meses: "Nunca necesitaría ver un refrigerador", dijo Hoey.

La estabilización de los antígenos del virus de la influenza en un parche de vacuna es una cosa, pero se espera que las vacunas basadas en ARNm desempeñen un papel importante en la respuesta temprana a futuras pandemias, como lo hicieron durante la COVID-19, porque pueden diseñarse y fabricarse más rápido que las vacunas tradicionales. vacunas. La desventaja es que deben almacenarse a temperaturas ultra frías, lo que limita su uso.

Para tratar de superar este obstáculo, la Coalición para las Innovaciones en Preparación para Epidemias (CEPI) está proporcionando a Vaxxas hasta US$ 4,3 millones para avanzar en el desarrollo de parches de micromatrices para vacunas basadas en ARNm.

Según Hoey, ya han logrado modificar las nanopartículas de lípidos que encapsulan las moléculas de ARNm de una manera que las hace "mucho más amigables para la estabilidad térmica". Sin embargo, "creo que probablemente estemos más entusiasmados con la próxima generación de construcciones, que serán derivados de los lípidos o completamente diferentes de los lípidos", dijo.

Incluso entonces, es poco probable que los parches de vacunas reemplacen por completo a las vacunas basadas en jeringas, al menos a corto plazo. "Se ha invertido mucho dinero en diseñar esas vacunas, construir las instalaciones de fabricación y los canales de distribución, y mucha experiencia con su seguridad y eficacia", dice Prausnitz. "Tiene que haber una razón bastante convincente para tomar una vacuna que ya se está utilizando con éxito, e invertir y asumir algunos riesgos para cambiarla".

Para el sarampión y la rubéola, ese argumento se ha ganado en gran medida. La vacuna contra la gripe estacional podría ser otro fuerte contendiente. A diferencia de la mayoría de las vacunas, por lo general se ofrece como una inyección anual, lo que significa que las personas deben esforzarse repetidamente para salir a recibirla. Podrían estar más motivados para hacerlo si esa vacuna fuera indolora y pudieran administrarla ellos mismos. Aunque las inyecciones se encuentran entre los procedimientos médicos más comunes, el miedo a las agujas es común, y un estudio reciente estimó que alrededor del 16 % de los adultos evitan la vacunación contra la influenza debido a esto.

Hoey es más optimista sobre las perspectivas a largo plazo de las vacunas sin jeringa. "En los países de altos ingresos, quizás dentro de 15 a 20 años, creo que todas las vacunas se administrarán con parches", dice. Suponiendo que realmente requieran dosis más bajas de ingredientes de la vacuna y que puedan fabricarse de manera eficiente, puede ser más rentable para las empresas poner su vacuna en un parche en lugar de una jeringa, explica. "Una vez que estás en el mercado, también tienes la preferencia del paciente. Científicamente, es más inteligente, pero el motor terminará siendo económico".

Pocas personas esperan ser pinchadas con una aguja o consolar a un bebé que llora y acaba de ser vacunado, aunque la mayoría sigue adelante por los beneficios para la salud que trae. Pero si los parches de vacuna realmente demuestran ser tan seguros y efectivos como las vacunas inyectadas, ¿alguien realmente lamentaría la muerte de la jeringa?