Un dispositivo de proteínas de seda conserva fármacos sensibles al calor durante meses sin refrigeración

Investigadores de la Universidad de Tufts, en Estados Unidos, han descubierto una manera de preservar la efectividad de las vacunas y otros medicamentos, que, de otro, requerirían refrigeración, durante meses y años, en temperaturas superiores a los 43°C, mediante su estabilización en una proteína de la seda. Además, esta seda farmacéutica puede adoptar una gran variedad de formas, como microagujas, microvesículas, y finas capas, que permiten almacenar medicamentos no refrigerados en un único dispositivo. El estudio ha sido publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Este estudio aborda un serio obstáculo para el uso eficaz de los medicamentos que salvan vidas: mantenerlos fríos. La mayoría de las vacunas, enzimas, anticuerpos, y muchos antibióticos, requieren refrigeración constante, desde su fabricación hasta su administración. Los expertos internacionales en salud estiman que casi la mitad de todas las vacunas globales pierden su efectividad debido a problemas en la cadena de frío.

Los ingenieros biomédicos de Tufts, dirigidos por el doctor David L. Kaplan, observaron que la estabilización de la seda conserva la eficacia de la vacuna del sarampión, las paperas y la rubéola, así como de la penicilina y la tetraciclina, en un amplio rango de temperaturas, significativamente mejor que otras opciones, como encapsulantes de colágeno, polvos secos y diversas soluciones.

La proteína de seda tiene una estructura única que hace que sea fuerte, resistente a la humedad, estable a temperaturas extremas, y biocompatible, todo lo cual hace que sea muy útil para la estabilización de antibióticos, vacunas y otros fármacos. A demás, el hecho de que también se puedan crear microagujas de seda para administrar la vacuna es una gran ventaja añadida, que puede proporcionar una gran cantidad de soluciones útiles para la administración del fármaco', afirma Kaplan, quien ha estado estudiando las propiedades de la seda desde hace dos décadas.

La función de la proteína depende de cadenas de aminoácidos dispuestas en formas específicas. A temperaturas más altas, o en presencia de agua, las cadenas tienden a desplegarse y, a continuación, agruparse, lo cual provoca la inactividad de los aminoácidos. Sin embargo, la fibroína de la seda se compone de hojas cristalinas entrelazadas con numerosos bolsillos hidrofóbicos pequeños, que atrapan e inmovilizan las biomoléculas bioactivas, protegiéndolas de la humedad.

La vacuna del sarampión, una de las principales causas de muerte de niños en todo el mundo- sin refrigeración, pierde rápidamente su potencia. No obstante, después de seis meses de almacenamiento en películas de seda liofilizada, a temperatura corporal, todos los componentes de la vacuna retuvieron aproximadamente el 85 por ciento de su potencia inicial.

Respecto a los antibióticos, la seda también mantuvo su alta actividad. El almacenamiento en películas de seda a temperatura corporal no dio lugar a la pérdida de actividad de la tetraciclina, en comparación con una pérdida del 80 por ciento a las cuatro semanas de almacenamiento en una solución. Incluso en la seda almacenada a 60°C, la pérdida en la actividad de la tetraciclina fue de sólo el 10 por ciento, después de dos semanas, en comparación con la pérdida del 100 por ciento después de dos semanas de almacenamiento en una solución. Además, tampoco se observó pérdida en la actividad de la penicilina almacenada en películas de seda a 60°C, durante 30 días. Por otro lado, la estabilización de la seda también protegió la tetraciclina contra la degradación por la luz.