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¿Sabía Usted Qué se están desarrollando formas farmacéuticas que incorporan sensores electrónicos? Enero 2018

Introducción Los avances científicos en la innovación, de medicamentos con sistemas liberación, han creado un punto de quiebre en los mismos y en cómo se venían manejando, logrando una configuración más específica y “personalizable” en el cuidado de la salud. Los medicamentos con sistemas electrónicos de liberación han hecho un hito en la industria farmacéutica y se apuesta a una mejor terapéutica en las próximas generaciones, pero de igual manera será un punto controversial que destacará en la salud pública a nivel presupuestal ya que estas tecnologías son de alto costo.

¿Qué es una forma farmacéutica? Una forma farmacéutica es la disposición de la tecnología aplicada para lograr que un principio activo permee o ingrese al organismo de la manera adecuada mediado por excipientes y/o dispositivos para que realice el efecto terapéutico. Ahora bien, al incorporar sensores a las formas farmacéuticas convencionales otorga un valor agregado bastante interesante a nivel económico, como a nivel de farmacovigilancia, posibilitando una farmacoterapia más eficaz.

¿Qué formas farmacéuticas se han desarrollado con sensores electrónicos? Dispositivo de microchip (‘Microchip Devices’):


El principio de esta innovadora forma farmacéutica es la disposición de miles de micro-reservorios envueltos en una membrana de metal, que logra ser controlada para la liberación del fármaco por la acción de un microprocesador. Éstos dispositivos tienen la posibilidad de ser implantados, logrando almacenar y liberar el fármaco. El circuito de control consiste en un multiplexor (que es un circuito que reconoce información de entrada como pH, caudal, o concentración de glucosa), y un microprocesador. En conjunto estos componentes permiten la liberación controlada en conjunto con una batería (en forma de lámina delgada). Los microchips permiten la administración del fármaco de una forma sostenida, estos son regulados por impulsos eléctricos (generados en la membrana metálica que recubre cada reservorio de acuerdo a las condiciones que se han programado). Esta forma farmacéutica se ha usado con fármacos en el tratamiento de esclerosis múltiple, cáncer de mama, osteoporosis, enfermedad de Alzheimer, o Parkinson. En la actualidad, existen patentes para varias aplicaciones como liberación de células madre para trasplante, tratamiento de condiciones en oftalmología, liberación prolongada de hormona paratiroidea humana, entre otras [1].

Cápsulas electrónicas (‘Electronic Capsules’) La cápsula contiene un microprocesador, una batería, y en adición sensores de pH y temperatura, un transceptor inalámbrico, una bomba de fluido y un reservorio de fármaco. Esta forma farmacéutica al poseer sensores de pH puede hacer registro y monitoreo de la ubicación de la cápsula, por lo cual tiene la capacidad de liberar el fármaco en una parte específica del tracto gastrointestinal. El transceptor permite grabar los datos en tiempo real, y con la cápsula se pueden administrar varios medicamentos de manera simultánea. Esta forma farmacéutica tiene desventajas por su costo, dificulta en la manufactura y problemas de compatibilidad en ciertas personas, existe una patente denominada Intellicap® [11].

Parches transdérmicos electrónicos.


Estos novedosos sistemas electrónicos son usados en la superficie de la piel para la administración transdérmica, además son portátiles, y desechables. En su diseño se tienen sensores, memoria, circuitos electrónicos y componentes de suministro de fármacos [5], estos utilizan datos recopilados para determinar cuándo se debe administrar el medicamento almacenado. Estos contienen sensores que detectan movimiento, como el producido por temblores en la enfermedad de Parkinson, o convulsiones en la epilepsia, administrando la dosis adecuada a través de la piel en función de la severidad de los síntomas. Los datos registrados quedan almacenados y disponibles para su descarga por una fuente externa, como un teléfono inteligente. En el pasado se han desarrollado productos similares que eran rígidos y difíciles de usar. Un ejemplo de sistema de entrega transdérmica es Wearable Electronic Disposable Drug (WEDD®) desarrollado por Travanti Pharma, que es un parche portátil y desechable para administrar la medicación por vía transdérmica y así, evitar metabolismo hepático. Este dispositivo no es invasivo, tiene un flujo de corriente bajo con menos efectos secundarios y es estable al pH [1].

Autoinyectores Los autoinyectores se emplean para enfermedades crónicas o afecciones severas y eliminan el uso de las jeringas estándar, aplicando las dosis de una manera más segura, así evitando infecciones nosocomiales (aunque de esto depende el buen manejo del equipo y la limpieza de esta). Los autoinyectores se emplean en anafilaxia, diabetes mellitus y desórdenes hormonales logrando una dosis adecuada. Como ventaja estos dispositivos son capaces de sostener formulaciones líquidas y liofilizadas, mientras que otros dispositivos solo pueden contener formulaciones líquidas. El primer autoinyector que logró combinar un sistema de liberación controlada y un dispositivo electrónico para su monitoreo fue la pluma digital de insulina denominada NovoPen Echo® [1].

Objetivo terapéutico


Hay terapias cuya efectividad depende en gran medida de la adherencia al tratamiento, como lo son los antimicrobianos, que representan una causa de preocupación global pues la falta de adherencia y el uso no racional de antimicrobianos han contribuido al desarrollo de mecanismos de resistencia por parte de microorganismos [2]. La falta de adherencia conlleva costos importantes, la Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que el 50% de los pacientes no termina el tratamiento prescrito [3], ello contribuye a un aumento en los costos de atención en salud especialmente en pacientes con enfermedades crónicas. Un estudio de 2012 realizado en EEUU estimó que el uso de prescripción electrónica y el cumplimiento en la adherencia ahorraría alrededor de $140 billones en el lapso de una década [4]. Son varias las razones que justifican hace la evidente necesidad por parte de los proveedores de servicios en salud de buscar estrategias que ayuden a mejorar la adherencia a los tratamientos. El uso de formas farmacéuticas con sensores electrónicos mejoraría la adherencia al tratamiento y la precisión de la medicación; por ejemplo se han desarrollado píldoras con sensores que se comunican con un software externo una vez son ingeridas y cuando la píldora entra en contacto con los jugos gástricos manda información a un dispositivo externo, indicándole al proveedor de servicios de salud cuántas píldoras se ingieren y con qué frecuencia, con este mismo fin se han probado los sensores electrónicos en dispositivos inhaladores [5].

Figura 1 Dispositivo de monitoreo electrónico que es contenido en una cápsula de gelatina blanda. Tomado de: Waltz E. Drugs go wireless. Nature Biotechnology. 2016; 34 (1): 15-18


Por otra parte, dispositivos como los parches transdérmicos o los microchips que se pueden considerar como “medicamentos inteligentes” y pretenden ir un paso más adelante, ellos liberan el fármaco según la programación realizada, de esta forma el usuario no tendría que preocuparse por la administración del medicamento.

Desventajas Aunque los “medicamentos inteligentes” se presentan como una alternativa innovadora que podría cambiar la dificultad para adherirse a un tratamiento, hay que recordar que la efectividad de muchas terapias no solo depende de este factor, es decir los medicamentos siempre tienen un rango de probabilidad de no ser efectivos y estos medicamentos deberán demostrar una ventaja extra en este aspecto además de la adherencia o es posible que no se justifiquen sus altos costos y los proveedores de servicios de salud no estén dispuestos a pagar por ellos. Además de momento no hay estudios que demuestren que el dispositivo electrónico no interacciona con el resto de componentes de la fórmula farmacéutica [5]. Por otra parte, desde el punto de propiedad industrial, estas nuevas formas farmacéuticas le proporcionarían a la industria farmacéutica otra manera de extender la exclusividad en el mercado de un medicamento, evitando así la competencia por parte de medicamentos genéricos [5], lo que puede conducir a agravar la dificultad de muchos sectores de la población para acceder a medicamentos. Desde el punto de vista regulatorio, para la FDA (Food and Drug Administration) aún no hay un consenso sobre si son medicamentos o dispositivos médicos, dado que por ejemplo en el caso de las cápsulas hay laboratorios que solo las fabrican y las venden a otros para que hagan parte de un medicamento, por ello la FDA deberá estudiar cada caso en particular para tomar una decisión.


Conclusiones A pesar de que estas formas farmacéuticas son bastante innovadoras y pueden posibilitar un seguimiento farmacoterapéutico más afianzado, no todos los pacientes son candidatos a su uso. Se proyecta que las nuevas formas farmacéuticas con sensores electrónicos integrados permitan un mejor control sobre la adherencia a las terapias y faciliten la personalización los medicamentos para tener terapias más precisas. El alto costo de estos dispositivos y la falta de estudios clínicos hace que los proveedores de salud aún no se vean muy interesados en adquirirlos. Es por ello que la industria farmacéutica y sus investigadores deberán seguir invirtiendo esfuerzos en demostrar que sus dispositivos contribuyen también en otros aspectos además de los ya mencionados.

Referencias 1. Vadlapatla R, Wong E, Gayakwad S. Electronic drug delivery systems: An overview. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2017; 41: 359-366.

Disponible en: https://goo.gl/4p2SG6 [Consultado el 29 de noviembre de 2017].

2. Organización Mundial de la Salud. (2017). Resistencia a los antimicrobianos. [online] Disponible en: https://goo.gl/MXbFqG [Consultado el 29 de noviembre de 2017].

4. Arlington V. Study: E-Prescribing Shown to Improve Outcomes and Save Healthcare System billions of dollars [online] Disponible en: https://goo.gl/AVzJds [Consultado el 29 de noviembre de 2017].

3. World Health Organization. (2017). Adherence to Long-Term Therapies: Evidence for Action. [online]

5. Waltz E. Drugs go wireless. Nature Biotechnology. 2016; 34 (1): 15-17


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