Eficiente y estable – nuevas tecnologías para la producción de medicamentos basados en ARNm

Nuevas partículas de quitosano y tecnologías de encapsulación ayudarán a producir terapéuticos de ARNm y otros medicamentos de manera más eficiente. © Fraunhofer IPK / Larissa Klassen

Las vacunas basadas en ARNm fueron uno de los elementos más importantes en la lucha contra el virus Corona. La tecnología fue originalmente desarrollada para la terapia contra el cáncer y puede ser utilizada en la lucha contra muchas enfermedades. El Fraunhofer IPK investiga ahora junto con socios de la ciencia y la economía cómo se pueden producir mejor los terapéuticos de ARNm y otros medicamentos y cómo se pueden aplicar de manera más efectiva.

El gran desafío en el uso de moléculas de ARN con fines médicos sigue siendo que se descomponen muy rápidamente por enzimas. Es decir: sin una protección especial, no pueden permanecer en el cuerpo de una persona lo suficiente para ejercer su efecto en el lugar correcto. Para la producción de vacunas, las moléculas de ARNm fueron encapsuladas en una envoltura lipídica protectora. Sin embargo, las tecnologías disponibles actualmente para la creación de tales nanopartículas lipídicas y para la encapsulación de las moléculas aún están limitadas en su eficiencia y estabilidad.

Por ello, en el proyecto «Liberación dirigida y a largo plazo de principios activos encapsulados en nanopartículas de quitosano», trabajan la FDX Fluid Dynamix GmbH, la Heppe Medical Chitosan GmbH, la Universidad Martin-Luther de Halle-Wittenberg y el Fraunhofer IPK en la investigación y optimización de nanopartículas de quitosano y excipientes innovadores, para hacer su producción más sostenible, respetuosa con el medio ambiente y más flexible, y mejorar su transporte de principios activos. El proyecto cuenta con una financiación total de 6 millones de euros del Ministerio Federal de Economía y Protección del Clima (BMWK) hasta finales de 2025.

Para estabilizar las nanopartículas en el transporte de terapéuticos de ARNm y otros principios activos, los investigadores estudian la influencia de la composición de las partículas y del proceso de fabricación en las propiedades de las nanopartículas. Sobre esta base, desarrollan nuevas formulaciones de nanopartículas y sistemas innovadores de encapsulación, llamados sistemas de administración de fármacos (DDS), para una liberación controlada y local de los principios activos. Como resultado del proyecto de investigación básica, se pretende crear una tecnología de plataforma que permita controlar con precisión las propiedades de las partículas y la duración de la liberación de un principio activo de ARNm.

«La interacción mutua entre las propiedades de las partículas, el principio activo y el sistema portador aún no está completamente investigada. Al ajustar las propiedades de las nanopartículas, como tamaño, carga y biodegradabilidad, y al identificar una matriz portadora biocompatible adecuada, queremos posibilitar una mayor eficacia de los principios activos de ARNm y otros durante un período más largo», dice Christoph Hein, jefe del departamento de microproducción en el Fraunhofer IPK. «De esta manera, las pacientes y los pacientes podrían recibir un tratamiento más efectivo.»

La estabilización de los complejos de ARN y su liberación local y controlada es esencial para que el alto potencial terapéutico de los principios activos de medicamentos de ARNm pueda ser utilizado, por ejemplo, en tratamientos contra tumores, pero también en terapias para enfermedades locales de órganos específicos como el ojo o el oído interno. Los resultados de investigación previstos del proyecto también podrían ayudar a evitar una aplicación múltiple de los principios activos. Hasta ahora, como han demostrado las vacunas basadas en ARNm, esto no es posible desde el punto de vista tecnológico.