La pandemia de COVID-19 expuso la urgente necesidad de vacunas que no solo sean efectivas, sino también duraderas, fáciles de distribuir y ampliamente accesibles. En respuesta, investigadores de todo el mundo continúan desarrollando tecnologías de vacunación innovadoras que puedan respaldar la inmunización a gran escala y rápida.
En esta línea, científicos del Instituto de Ciencias Industriales de la Universidad de Tokio han demostrado cómo la tecnología de impresión 3D puede mejorar significativamente la eficacia de los parches de microagujas (MAP). Su estudio, publicado en Scientific Reports, revela que este enfoque mejora la retención viral, lo que conduce a una fuerte respuesta inmunitaria y protección contra la infección en ratones.
¿Por qué son importantes los parches de microagujas?
Las vacunas tradicionales generalmente requieren profesionales de la salud capacitados para su administración, lo que puede ralentizar las campañas de vacunación masiva, especialmente durante emergencias de salud pública. En contraste, los parches de microagujas ofrecen varias ventajas.
Los MAP son indoloros, estables a temperatura ambiente y adecuados para la autoadministración. Estas características los hacen particularmente valiosos para los esfuerzos de inmunización a gran escala y para las regiones con infraestructura médica limitada.
Según explica el autor principal, Kotaro Shobayashi, “los MAP se fabrican vertiendo una solución viral en un molde que forma una matriz de microagujas diminutas a medida que se seca. Cuando se aplican a la piel, estas microagujas se disuelven y liberan la vacuna en el cuerpo”.
Desafíos en la administración de virus vivos a través de MAP
A pesar de su promesa, los MAP enfrentan desafíos técnicos cuando se utilizan para administrar vacunas de virus vivos. Durante la fabricación, no toda la dosis de la vacuna llega al paciente y parte del virus pierde viabilidad debido a los prolongados tiempos de secado.
Para superar esta limitación, el equipo de investigación introdujo una nueva mejora en el diseño utilizando la tecnología de impresión 3D.
Cómo funcionan los parches de microagujas guiados por pilares
Como se informó en medicalxpress, los investigadores desarrollaron una capa de soporte impresa en 3D compuesta por pequeños pilares de plástico. Insertaron esta capa de soporte en el molde del MAP, similar a colocar palitos en un molde de paleta. Como resultado, la solución viral formó microagujas disolubles en las puntas de cada pilar.
Esta modificación estructural permitió un secado más rápido y una formación de vacuna más eficiente. En consecuencia, el proceso preservó una mayor cantidad de virus vivos dentro de las microagujas.
Mejor retención viral y protección inmunitaria
Después de fabricar los MAP guiados por pilares, el equipo comparó su retención viral con la de los MAP convencionales. Según el autor principal, Beomjoon Kim, los investigadores luego probaron la eficacia de la vacuna en modelos de ratones.
Los resultados fueron alentadores. Los MAP guiados por pilares retuvieron niveles significativamente más altos de virus vivos y desencadenaron fuertes respuestas inmunitarias específicas del virus. Es importante destacar que los ratones vacunados estuvieron protegidos contra la infección letal por SARS-CoV-2.
“Nuestros hallazgos muestran que los MAP guiados por pilares representan una plataforma prometedora para la administración de vacunas basadas en virus”, señaló Shobayashi.
Implicaciones para los esfuerzos de vacunación global
Dada su naturaleza indolora y autoadministrable, los parches de microagujas podrían desempeñar un papel clave en la mejora de la aceptación de las vacunas en todo el mundo. Además, la mayor estabilidad del virus vivo a temperatura ambiente hace que este enfoque sea particularmente adecuado para las regiones que carecen de infraestructura de cadena de frío.
Por lo tanto, los MAP guiados por pilares impresos en 3D pueden ofrecer una solución práctica y escalable no solo para la vacunación contra COVID-19, sino también para la preparación ante futuras pandemias y los programas de inmunización globales.
