La pandemia de COVID y la alerta permanente de enfermedades que afecten a la población mundial en simultaneo, han hecho que la producción de vacunas sea una necesidad imperiosa. Por eso y trabajando en ese propósito, el MIT ha encontrado una posible solución a este problema: una impresora móvil de vacunas que podría ampliarse para producir cientos de dosis de vacunas en un día. Este tipo de impresora, que puede caber en una mesa, podría implementarse en cualquier lugar donde se necesiten vacunas, dicen los investigadores.
«Algún día podríamos tener producción de vacunas bajo demanda», dice Ana Jaklenec, científica investigadora del Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer del MIT. «Si, por ejemplo, hubiera un brote de ébola en una región en particular, uno podría enviar algunas de estas impresoras allí y vacunar a las personas en ese lugar».
La impresora produce parches con cientos de microagujas que contienen vacuna. El parche se puede unir a la piel, lo que permite que la vacuna se disuelva sin la necesidad de una inyección tradicional. Una vez impresos, los parches de la vacuna se pueden almacenar durante meses a temperatura ambiente.
En un estudio que aparece hoy en Nature Biotechnology, los investigadores demostraron que podían usar la impresora para producir vacunas termoestables de ARN Covid-19 que podrían inducir una respuesta inmune comparable a la generada por las vacunas de ARN inyectadas, en ratones.
En lugar de producir vacunas inyectables tradicionales, los investigadores decidieron trabajar con un nuevo tipo de administración de vacunas basadas en parches del tamaño de una uña pulgar, que contienen cientos de microagujas. Tales vacunas están ahora en desarrollo para muchas enfermedades, incluyendo la poliomielitis, el sarampión y la rubéola. Cuando el parche se aplica a la piel, las puntas de las agujas se disuelven debajo de la piel, liberando la vacuna.
«Cuando comenzó Covid-19, las preocupaciones sobre la estabilidad de la vacuna y el acceso a la vacuna nos motivaron a tratar de incorporar vacunas de ARN en parches de microagujas», dice Daristotle.
La «tinta» que los investigadores utilizan para imprimir las microagujas que contienen la vacuna incluye moléculas de vacuna de ARN que están encapsuladas en nanopartículas lipídicas, que les ayudan a permanecer estables durante largos períodos de tiempo.
La tinta también contiene polímeros que se pueden moldear fácilmente en la forma correcta y luego permanecer estables durante semanas o meses, incluso cuando se almacenan a temperatura ambiente o superior. Los investigadores encontraron que una combinación 50/50 de polivinilpirrolidona y alcohol polivinílico, los cuales se usan comúnmente para formar microagujas, tenía la mejor combinación de rigidez y estabilidad.
Dentro de la impresora, un brazo robótico inyecta tinta en moldes de microagujas, y una cámara de vacío debajo del molde succiona la tinta hasta el fondo, asegurándose de que la tinta llegue hasta las puntas de las agujas. Una vez que los moldes están llenos, tardan uno o dos días en secarse. El prototipo actual puede producir 100 parches en 48 horas, pero los investigadores anticipan que las versiones futuras podrían diseñarse para tener una mayor capacidad.
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