Las inyecciones de insulina podrían convertirse en una cosa del pasado para las personas que padecen diabetes, gracias a un nuevo invento de un equipo de investigadores de la Universidad de Carolina del Norte que han creado el primer parche inteligente capaz de detectar aumentos en los niveles de azúcar en sangre y suministrar la dosis adecuada de esta sustancia cuando sea necesario.
El dispositivo está integrado por más de un centenar de agujas diminutas, cada una del tamaño de una pestaña, que funcionan como unidades microscópicas de almacenamiento del medicamento y, a la vez, enzimas de detección de la glucosa en el torrente sanguíneo, que liberan rápidamente su carga cuando ésta es demasiado alta para el paciente.
El hallazgo, recientemente publicado en la revista especializada Proceedings of the National Academy of Sciences, desveló que este mecanismo indoloro podría disminuir el azúcar en sangre en un modelo de ratón con diabetes tipo 1 durante un máximo de nueve horas. Así, aunque se necesitarán más pruebas preclínicas y ensayos posteriores en seres humanos antes de que el parche se pueda administrar a los enfermos, su enfoque se presenta como una gran promesa, según sus precursores.
«Hemos diseñado un parche para la diabetes que trabaja rápido, es fácil de usar y está hecho de materiales no tóxicos biocompatibles», explica el profesor Zhen Guel, coautor principal del estudio. «Además, el sistema se puede personalizar para tener en cuenta el peso del paciente y su rango de sensibilidad a la insulina, con lo que el dispositivo sería aún más inteligente», añade.
La diabetes afecta a más de 387 millones de personas en todo el mundo y se espera que ese número aumente a 592 millones para el año 2035. Los enfermos que la sufren, tanto del tipo 1 como del 2 avanzado, tratan de mantener sus niveles de azúcar en la sangre bajo control con pinchazos regulares en los dedos y repetidas inyecciones del fármaco, un proceso que es doloroso e impreciso.
Por otra parte, el doctor John Buse, responsable también del hallazgo y director del Centro de Atención de Diabetes de UNC, resalta: «La inoculación de la cantidad incorrecta de la medicación puede llevar a complicaciones significativas como la ceguera y amputaciones de las extremidades o, incluso, consecuencias más desastrosas tales como comas diabéticos y la muerte».
SEGURIDAD Y COMODIDAD. Los investigadores han tratado de eliminar la posibilidad de error humano mediante la creación de «sistemas de circuito cerrado» que se conectan directamente a los dispositivos que hacen un seguimiento de la glucosa y administran la insulina. Sin embargo, estos enfoques implican sensores y bombas mecánicas, con catéteres con punta de aguja que tienen que pegarse debajo de la piel y se sustituyen cada pocos días.
De esta forma, en lugar de inventar otro mecanismo completamente artificial, Gu y sus colegas decidieron emular a los generadores de insulina natural del cuerpo conocidos como células beta. Estos elementos actúan como fábricas y almacenes del fármaco, acumulándolo en pequeños sacos llamados vesículas que se comportan como los centros de llamadas de alarma, detectando aumentos en los niveles de azúcar e indicando la liberación del medicamento en su cantidad justa.
«Hemos construido vesículas artificiales para realizar estas mismas funciones mediante el uso de dos materiales que podrían ser fácilmente encontrados en la naturaleza», afirma el experto Jiching Yu, estudiante de doctorado en el laboratorio de Gu.
El primero es el ácido hialurónico o HA, una sustancia natural que es un ingrediente de muchos cosméticos. El segundo es el 2-nitroimidazol o NI, un compuesto orgánico comúnmente empleado en el diagnóstico. Los científicos conectaron los dos para crear una nueva molécula, con un extremo que era atraído por el agua y el otro que la repelía. El resultado fue un parche integrado por millones de estructuras similares a burbujas, cada una 100 veces más pequeña que la anchura de un cabello humano, con un núcleo de insulina insertado.