Así funciona la impresora de vacunas desarrollada por el MIT

Llevar Vacunas a las personas que las necesitan no siempre es fácil. Muchas vacunas requieren almacenamiento en frío, lo que dificulta su envío a áreas remotas que no cuentan con la infraestructura necesaria. En este contexto una impresora de vacunas, transportable, pequeña y con capacidad para producir cientos de dosis diarias sería una buena solución

Un equipo de científicos del MIT, liderados por Ana Jaklenec, han encontrado la forma de hacerla real. Se trata de un tipo de impresora que puede caber en una mesa y podría implementarse en cualquier lugar donde se necesiten vacunas. “Algún día podríamos tener una producción de vacunas bajo demanda – explica Jaklenec –. Si, por ejemplo, hubiera un brote de ébola en una región en particular, se podrían enviar algunas de estas impresoras allí y vacunar a las personas en ese lugar”.

La mayoría de las vacunas, incluidas las vacunas de ARNm como las utilizadas durante la pandemia, deben refrigerarse mientras se almacenan, lo que dificulta almacenarlas o enviarlas a lugares donde no se pueden mantener esas temperaturas. Además, requieren jeringuillas, agujas y profesionales de la salud capacitados para administrarlas. Para sortear este obstáculo, el equipo de Jaklenec se dispuso a encontrar una manera de producir vacunas bajo demanda. Su motivación original, antes de que llegara el virus del Covid-19, era desarrollar un dispositivo que pudiera producir y desplegar rápidamente vacunas durante brotes de enfermedades como el ébola. Dicho dispositivo podría enviarse a una aldea remota, un campo de refugiados o una base militar para permitir la vacunación rápida de un gran número de personas.

En lugar de producir vacunas inyectables tradicionales, los investigadores decidieron trabajar con un nuevo tipo de administración basado en parches del tamaño de una uña, que contienen cientos de microagujas. Estas vacunas están ahora en desarrollo para muchas enfermedades, incluidas la poliomielitis, el sarampión y la rubéola. Cuando se aplica el parche en la piel, las puntas de las agujas se disuelven debajo de la piel y liberan la vacuna.

La "tinta" que utilizan los investigadores para imprimir las microagujas que contienen la vacuna incluye moléculas de ARN que están encapsuladas en nanopartículas de lípidos, que les ayudan a permanecer estables durante largos períodos de tiempo. La tinta también contiene polímeros que pueden moldearse fácilmente en la forma correcta y luego permanecer estables durante semanas o meses, incluso cuando se almacenan a temperatura ambiente o superior.

Dentro de la impresora, un brazo robótico inyecta tinta en moldes de microagujas y una cámara de vacío debajo del molde succiona la tinta hasta el fondo, asegurándose de que llegue hasta las puntas de las agujas. Una vez que los moldes están llenos, tardan uno o dos días en secarse. El prototipo actual puede producir 100 parches en 48 horas, pero Jaklenec señala que las versiones futuras podrían diseñarse para tener una mayor capacidad.

Para probar la estabilidad a largo plazo de las vacunas se creó una tinta que contenía ARN que codifica luciferasa, una proteína fluorescente. Aplicaron los parches de microagujas resultantes a ratones después de almacenarlos a 4º o 25º centígrados durante un máximo de seis meses. También almacenaron un lote a 37º C durante un mes.

Bajo todas estas condiciones de almacenamiento, los parches indujeron una fuerte respuesta fluorescente cuando se aplicaron a ratones. Por el contrario, la respuesta fluorescente producida por una inyección intramuscular tradicional disminuyó con tiempos de almacenamiento más prolongados a temperatura ambiente.

Luego Jaklenec probó su vacuna de microagujas Covid-19. Vacunaron ratones con dos dosis de la vacuna, con cuatro semanas de diferencia, y luego midieron su respuesta de anticuerpos al virus. Los ratones vacunados con el parche de microagujas tuvieron una respuesta similar a los ratones que recibieron una vacuna tradicional de ARN inyectada, aún cuando los parches se habían almacenado a temperatura ambiente durante un máximo de tres meses.

Los resultados, publicados en Nature Biotechnology, demostraron que se puede usar la impresora para producir vacunas termoestables de ARN de Covid-19, al menos en ratones. Si bien este estudio se centró en las vacunas de ARN de Covid-19, los investigadores planean adaptar el proceso para producir otros tipos de vacunas, incluidas las vacunas hechas de proteínas o virus inactivados.