Las vacunas del futuro

El ingeniero australiano Mark Kendall ha inventado una serie de dispositivos médicos microponibles de bajo coste para combatir algunas de las enfermedades más mortales de la Tierra.

El ingeniero biomédico Mark Kendall muestra en su laboratorio del Instituto Australiano de Bioingeniería y Nanotecnología una película cuadriculada de silicona, base de su invento Nanopatch.

El ingeniero biomédico Mark Kendall muestra en su laboratorio del Instituto Australiano de Bioingeniería y Nanotecnología una película cuadriculada de silicona, base de su invento Nanopatch.

Esta vacuna se administra aplicando un parche sobre la piel, sin pinchazos.

Foto: ©Rolex / Julian Kingma

24 de marzo de 2022, 11:05 | Actualizado a

Al ingeniero biomédico Mark Kendall siempre le ha fascinado la tecnología aplicada al campo de la medicina, por eso, aunque iba para ingeniero espacial, acabó decantándose por la ciencia médica. Este científico australiano reconocido a nivel internacional por sus innovadoras soluciones tecnológicas a problemas de salud global lidera hoy la empresa que fundó en 2018, WearOptimo, dedicada a fabricar una amplia gama de dispositivos microponibles que se adhieren a la piel y permiten al usuario conocer parámetros de su salud en tiempo real. Pero antes de crear esta empresa ya llevaba más de 20 años de trayectoria profesional, y en la actualidad ha patentado ya más de 140 inventos.

Uno de ellos, especialmente relevante, marcó un antes y un después en su carrera. Se trata de un parche autoadhesivo de vacuna totalmente indoloro llamado Nanopatch, un «nanoparche» de apenas un centímetro cuadrado de superficie que pretende revolucionar el mundo de las vacunas y que puede contribuir a salvar muchas vidas. En 2012 ese pequeño dispositivo fue galardonado con el Premio Rolex a la Iniciativa, unos reconocimientos que la compañía relojera suiza otorga cada dos años desde hace cuatro décadas para fomentar el espíritu de iniciativa de personas emprendedoras y respaldar proyectos pioneros enfocados a resolver problemas acuciantes en todo el mundo. Sin duda el que aborda Kendall lo es, porque con su Nanopatch persigue reducir el coste de la inmunización en los países en vías de desarrollo y mejorar la efectividad de las vacunas, un tema al que el ingeniero llevaba tiempo dándole vueltas. En especial a la forma en la que se administran las vacunas, con unas agujas hipodérmicas cuyo diseño se remonta al siglo XIX. ¿No era curioso, se preguntó, que en pleno siglo XXI las vacunas se siguieran inoculando con un viejo sistema desarrollado en 1853, hace casi 170 años, cuando el médico escocés Alexander Wood patentó la primera aguja hipodérmica unida a una jeringa?

Mark Kendall enseña a las enfermeras del hospital de Port Moresby, capital de Papúa Nueva Guinea, cómo aplicar el Nanopatch.

Mark Kendall enseña a las enfermeras del hospital de Port Moresby, capital de Papúa Nueva Guinea, cómo aplicar el Nanopatch.

La administración de la vacuna es muy simple: solo hay que utilizar un pequeño aplicador para adherir el parche a la piel. El paciente solo siente un suave golpecito, una gran mejora respecto al pinchazo de una aguja. En menos de un minuto, la vacuna habrá penetrado en el sistema inmunitario a través de la piel.

Foto: ©Rolex / Julian Kingma

«Es obvio que las vacunas son un gran logro de la humanidad, el avance que, después de lo que se consiguió con el agua potable y el saneamiento, más nos ha permitido incrementar la esperanza de vida –afirma Kendall–. Pero cualquier tecnología, por exitosa que sea, tiene sus deficiencias, y las que presentan las vacunas tienen que ver precisamente con la aguja y la jeringa».

En concreto, él resalta cuatro inconvenientes. Uno de ellos es la fobia que alrededor del 20 % de la población tiene a las agujas, lo que dificulta la implementación de los programas de inmunización. Otro son los 1,3 millones de muertes anuales que, según la OMS, se producen como consecuencia de infecciones causadas por jeringas contaminadas. Pero existen otros dos problemas que aún son de mayor calado.

El primero tiene que ver con la tasa de efectividad de las vacunas. «Hemos comprobado en nuestro laboratorio que las que se inoculan con aguja y jeringa tienen una tasa de efectividad menor que las aplicadas con el parche porque van directas al tejido muscular,donde hay menos células del sistema inmunitario –explica–. En cambio, Nanopatch, equipado con entre 4.000 y 10.000 espículas diminutas e invisibles recubiertas con polvo de vacuna liofilizada, penetra en la capa externa de la dermis y alcanza miles de células clave del sistema inmunitario,desencadenando una respuesta inmunológica más intensa». Pero no solo eso: esa mayor efectividad se logra con una dosis de antígenos bastante menor, lo que reduce mucho su coste. Tampoco resulta demasiado caro producir los Nanopatch: se fabrican con una tecnología común en la industria de los superconductores llamada grabado iónico reactivo (RIE, por sus siglas en inglés), la cual permite una producción a gran escala y a bajo coste. «Con Nanopatch podemos conseguir que la efectividad de ciertas vacunas que hoy no funcionan del todo bien, por ejemplo, las del VIH, la malaria o la tuberculosis, se incremente», añade.

Otro invento de Kendall, unos parches con sensores microponibles que permiten monitorizar datos médicos fundamentales en tiempo real a través de una aplicación instalada en el teléfono móvil.

Otro invento de Kendall, unos parches con sensores microponibles que permiten monitorizar datos médicos fundamentales en tiempo real a través de una aplicación instalada en el teléfono móvil.

Foto: ©Rolex / Franck Gazzola

Otra gran ventaja del invento de este científico australiano frente a las vacunas al uso es que no requiere una cadena de frío que las mantenga refrigeradas desde su producción hasta que son administradas. «Mantener la cadena de frío es muy complicado desde el punto de vista logístico, sobre todo en los países en desarrollo. Y eso es un problema, porque las vacunas son frágiles y pueden estropearse tanto por exceso como por defecto de temperatura». La OMS estima que en África más de la mitad de ellas pierden efectividad porque en algún punto del recorrido la cadena de frío no funciona como debería. «La aplicación mediante jeringa requiere que la vacuna se presente en forma líquida, lo que obliga a unas condiciones de refrigeración determinadas». No es el caso de los Nanopatch, añade Kendall, porque la vacuna que contienen está deshidratada mediante liofilización. Así, según han podido constatar, la vacuna de la gripe se conserva todo un año a una temperatura de hasta 23 °C, y la de adenovirus, hasta 12 semanas a 40 °C.

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Para comprobar in situ el funcionamiento real de su invento, Kendall viajó a Papúa Nueva Guinea gracias al respaldo del Premio Rolex. En este país de Oceanía con un tamaño algo inferior al de España existen muchas barreras para acceder a las vacunas; la principal, la logística. Explica Kendall que los papúes cuentan con solo 800 neveras para mantener las vacunas refrigeradas, muchas de las cuales son viejas o están a punto de estropearse. «Papúa Nueva Guinea tiene un alto índice de VPH (virus del papiloma humano), causante del cáncer cervical. Por ahora esta vacuna no está disponible en grandes cantidades porque es demasiado cara. Pero con Nanopatch la situación podría cambiar de manera radical», advierte. Tras el éxito de los ensayos realizados, la OMS quiere ahora probar la efectividad de estos parches de vacuna para combatir la polio, y la Fundación Bill y Melinda Gates ha otorgado una subvención a la empresa que los comercializa, Vaxxas, fundada por Kendall en 2011, para que los prueben también con la rubeola y el sarampión, dos enfermedades prevenibles que en Australia se cobran hasta 140.000 vidas al año.

Sensores que este ingeniero usa para sus dispositivos, fruto de nuevas tecnologías aplicadas a la medicina.

Sensores que este ingeniero usa para sus dispositivos, fruto de nuevas tecnologías aplicadas a la medicina.

Foto: ©Rolex / Franck Gazzola

Pero sin duda el potencial de Nanopatch va mucho más allá: según afirma Kendall, podría evitar la muerte de hasta 17 millones de personas que cada año pierden la vida en todo el mundo a causa de enfermedades infecciosas y que aún no disponen de vacunas efectivas. «Mi sueño es que este dato pase a ser historia en un futuro cercano. Creo que Nanopatch puede ayudarnos a ello».

Para lograrlo, hay en marcha pruebas experimentales que están comprobando la efectividad del Nanopatch en numerosas enfermedades, entre ellas la COVID-19. Desde aquí le deseamos una suerte tan inmensa como su imaginación.

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El ingeniero biomédico australiano Mark Kendall fue Laureado de los Premios Rolex a la Iniciativa en 2012. Este artículo ha contado con el apoyo de Rolex, que colabora con National Geographic para arrojar luz, mediante la ciencia, la exploración y la divulgación, sobre los retos que afrontan los sistemas más cruciales que sustentan la vida en la Tierra. Más información
en www.rolex.org/es/rolex-awards.

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Este artículo pertenece al número de Abril de 2022 de la revista National Geographic.

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