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05/10/2024

Sobredosis de opioides – Sensor implantable

Por Dra. Alicia Parra

. Lectura de 4 minutos

Los investigadores del Massachusetts Institute of Tecnology y del Brigham and Women's Hospital han desarrollado un nuevo dispositivo para salvar las vidas de las personas que sufren una sobredosis.

El nuevo dispositivo, que se puede implantar debajo de la piel, libera rápidamente naloxona cuando detecta una sobredosis.

En el 2023, más de 100.000 estadounidenses murieron por sobredosis de opioides.

 La forma más eficaz de salvar a alguien que ha sufrido una sobredosis es administrarle un medicamento llamado naloxona, pero un socorrista o un transeúnte no siempre puede llegar a tiempo a la persona que ha sufrido una sobredosis.

El dispositivo, del tamaño de un chicle, se puede implantar debajo de la piel, desde donde controla la frecuencia cardíaca, la frecuencia respiratoria y otros signos vitales.

Cuando determina que se ha producido una sobredosis, bombea rápidamente una dosis de naloxona.

En un estudio publicado en la revista Device , los investigadores demostraron que el dispositivo puede revertirla con éxito en animales.

Prevén que este enfoque podría proporcionar una nueva opción para ayudar a prevenir las muertes por sobredosis en poblaciones de alto riesgo, como así también a  las personas que ya han sobrevivido a ellas.

“Esto realmente podría abordar una importante necesidad insatisfecha en la población que sufre de abuso de sustancias y dependencia de opiáceos para ayudar a mitigar las sobredosis, enfocándose inicialmente en la población de alto riesgo”, dice Giovanni Traverso, profesor asociado de ingeniería mecánica en el MIT, gastroenterólogo en el Brigham and Women’s Hospital y autor principal del estudio.

Los autores principales del artículo son:

  • Hen-Wei Huang, ex científico visitante del MIT y actualmente profesor adjunto de ingeniería eléctrica y electrónica en la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur;
  • Peter Chai, profesor asociado de medicina de urgencias en el Brigham and Women’s Hospital;
  • SeungHo Lee, científico investigador del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer del MIT;
  • Tom Kerssemakers y Ali Imani, ex estudiantes de maestría en el Brigham and Women’s Hospital;
  • Jack Chen, estudiante de doctorado en ingeniería mecánica en el MIT.
Un dispositivo implantable

La naloxona es un antagonista de los opioides, lo que significa que puede unirse a los receptores opioides y bloquear los efectos de otros opioides, como la heroína y el fentanilo.

El fármaco, que se administra mediante inyección o en forma de aerosol nasal, puede restablecer la respiración normal en tan solo unos minutos después de su administración.

En el año 2023, la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) aprobó Narcan, un aerosol nasal de clorhidrato de naloxona de 4 miligramos (mg), para uso de venta libre, sin receta médica.

Sin embargo, muchas personas sufren una sobredosis cuando están solas y pueden no recibir ayuda a tiempo para salvar sus vidas.

 Además, con una nueva ola de opioides sintéticos más potentes que arrasa en Estados Unidos, las sobredosis de opioides pueden aparecer más rápidamente y ser impredecibles.

Para intentar superar eso, algunos investigadores están desarrollando dispositivos portátiles que podrían detectar una sobredosis y administrar naloxona, pero ninguno de ellos ha demostrado ser eficaz hasta ahora.

El equipo del MIT/BWH se propuso diseñar un dispositivo implantable, menos voluminoso, que pudiera proporcionar una inyección directa de naloxona en el tejido subcutáneo y eliminara la necesidad de que el paciente recordara llevarlo puesto.

El dispositivo que idearon los investigadores incluye sensores que pueden detectar la frecuencia cardíaca, la frecuencia respiratoria, la presión arterial y la saturación de oxígeno.

En un estudio con animales, los investigadores utilizaron los sensores para medir todas estas señales y determinar exactamente cómo cambian durante una sobredosis de fentanilo.

Esto dio como resultado un algoritmo único que aumenta la sensibilidad del dispositivo permitiéndole detectar con precisión la sobredosis de opioides y distinguirla de otras afecciones en las que la respiración también está disminuida, como la apnea del sueño.

Este estudio demostró que el fentanilo provoca primero una caída de la frecuencia cardíaca, seguida rápidamente por una ralentización de la respiración.

 Al medir cómo cambiaban estas señales, los investigadores pudieron calcular el punto en el que se debe iniciar la administración de naloxona.

“El aspecto más desafiante es abordar simultáneamente la adherencia del paciente y la voluntad de adoptar nuevas tecnologías, combatir el estigma, minimizar las detecciones de falsos positivos y garantizar la entrega rápida de antídotos”, afirma Huang.

“Nuestra solución aborda estas necesidades insatisfechas mediante el desarrollo de un implante robótico miniaturizado, equipado con modalidades de detección múltiple, capacidades de monitoreo continuo, toma de decisiones a bordo y un innovador mecanismo de microbombeo”.

El dispositivo también incluye un pequeño depósito que puede contener hasta 10 miligramos de naloxona.

Cuando se detecta una sobredosis, se activa una bomba que expulsa la naloxona, liberándola en unos 10 segundos.

En sus estudios con animales, los investigadores descubrieron que la administración de este fármaco podría revertir los efectos de una sobredosis el 96 % de las veces.

“Creamos un sistema de circuito cerrado que puede detectar el inicio de la sobredosis de opiáceos para luego liberar el antídoto, y posteriormente ver esa recuperación”, dice Traverso.

Prevención de sobredosis

Actualmente investigan cómo hacer que el dispositivo sea lo más fácil de usar posible, estudiando factores,  como la ubicación óptima para su implantación.

“Un pilar fundamental para abordar la epidemia de opioides es proporcionar naloxona a las personas en momentos clave de riesgo.

 Nuestra visión para este dispositivo, es que se integre en la cascada de estrategias de reducción de daños para administrar naloxona de manera eficiente y segura, evitando la muerte por sobredosis de opioides y brindando la oportunidad de apoyar a las personas con trastorno por su consumo”, afirma Chai.

Los investigadores están trabajando en la miniaturización del dispositivo y en la optimización de la batería de a bordo, que actualmente puede proporcionar energía durante aproximadamente dos semanas.

La investigación fue financiada por Novo Nordisk, la Fundación de la Familia McGraw del Hospital Brigham and Women’s y el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT.

Fuentes:

Massachusetts Institute of Technology https://news.mit.edu/2024/implantable-sensor-could-reverse-opioid-overdoses-0814- Anne Trafton

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