Aguja ultrafina para inyectar fármacos directamente en el cerebro

Unos investigadores han ideado un sistema miniaturizado que puede suministrar diminutas cantidades de medicina a regiones del cerebro tan pequeñas como de 1 milímetro cúbico. Este tipo de dosificación orientada podría hacer posible tratar enfermedades que afectan a circuitos cerebrales muy específicos, sin interferir en las funciones del resto del cerebro.

El avance es obra del equipo de Canan Dagdeviren, Michael Cima, Robert Langer y Ann Graybiel, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Usando este dispositivo, que consiste en varios tubos alojados dentro de una aguja casi tan delgada como un cabello humano, los investigadores pueden inyectar uno o más fármacos a gran profundidad en el cerebro, con un control muy preciso sobre cuánto fármaco es suministrado y adónde va exactamente. En unos experimentos con ratas, hallaron que podían suministrar con gran precisión dosis de un fármaco que afecta a la función motora de los animales.

Dagdeviren y sus colegas creen que este diminuto dispositivo podría ser de gran ayuda para avanzar en la investigación de las enfermedades cerebrales, así como proporcionar nuevas formas de suministrar biomedicamentos y realizar biodetección en el cerebro.

Una de las barreras defensivas más fuertes del cuerpo humano es la barrera hematoencefálica. Se trata de un laberinto químico que impide que toxinas y virus presentes en el torrente sanguíneo alcancen el cerebro. Sin embargo, este robusto sistema de seguridad también limita la capacidad de los médicos para administrar fármacos de modo directo en el cerebro. Por eso, tradicionalmente ha sido muy difícil, o incluso imposible, aplicar ciertos fármacos a este órgano.

Por otro lado, los fármacos usados para tratar alteraciones cerebrales interactúan a menudo con las sustancias cerebrales llamadas neurotransmisores, o con los receptores celulares que interactúan con tales neurotransmisores. Hay muchos medicamentos que pueden tener efectos secundarios porque actúan a través del cerebro.

De izquierda a derecha, Robert Langer, Ann Graybiel, Canan Dagdeviren (sosteniendo el dispositivo) y Michael Cima. (Foto: M. Scott Brauer)

Uno de los problemas con los fármacos para el sistema nervioso central es que no son específicos, y si nos los tomamos oralmente van a parar a todas partes del cuerpo. La única forma de poder limitar la exposición es suministrarlos tan solo a un milímetro cúbico del cerebro, y para poder lograr eso resulta imprescindible disponer de cánulas (tubitos delgados usados para suministrar medicamentos) que sean lo bastante pequeñas.

El equipo del MIT se propuso desarrollar una cánula miniaturizada que pudiera conducir los fármacos de interés a puntos muy pequeños y específicos del cerebro. Usando técnicas de microfabricación, los investigadores construyeron tubos con diámetros de unos 30 micrómetros y longitudes de hasta 10 centímetros. Estos tubos van alojados dentro una aguja de acero inoxidable con un diámetro de unos 150 micrómetros. El dispositivo es muy estable y robusto, lo que ayuda a capacitarlo para operar en casi cualquier punto del cuerpo humano.

Los investigadores conectaron las cánulas a pequeñas bombas que pueden ser implantadas bajo la piel. Usando estas bombas, comprobaron que podían suministrar dosis diminutas (cientos de nanolitros) a los cerebros de ratas.

Información adicional