Esta píldora realiza un seguimiento de sus signos vitales desde el interior

Una “píldora digital” ingerible (algo que puede ser ingerido o tragado) que mide la frecuencia cardíaca y la respiración desde el interior del estómago podría detectar señales de advertencia de apnea del sueño, dificultad cardíaca e incluso sobredosis de opioides.

La empresa de salud digital Celero Systems está desarrollando una píldora electrónica que puede medir la frecuencia cardíaca, la frecuencia respiratoria y la temperatura central desde el interior del estómago humano. Como primer paso, la empresa prevé que las personas con enfermedades crónicas utilicen la cápsula digital para controlar sus signos vitales en casa. Pero en el futuro esperan utilizarlo como una especie de sistema de alarma interno para sobredosis relacionadas con drogas.

En un pequeño ensayo clínico publicado en noviembre, la compañía probó el dispositivo en personas con apnea del sueño, un trastorno en el que la respiración ocasionalmente se detiene y comienza durante la noche. Para obtener un diagnóstico adecuado, las personas a menudo necesitan pasar la noche en un hospital, donde se cubren con electrodos que miden su frecuencia cardíaca, respiración, contracciones musculares y actividad cerebral: una evaluación integral llamada polisomnografía . Esta es una receta para dormir mal por la noche, tengas o no apnea.

En cambio, los pacientes pueden optar por una prueba casera que implica usar un monitor de respiración en el dedo durante la noche. Pero esto aún puede costar cientos de dólares y no siempre es exacto. Estos dispositivos portátiles no pueden medir la respiración directamente, sólo variaciones en la frecuencia cardíaca presumiblemente causadas por la respiración. Pero una pastilla dentro del estómago no puede caerse y puede medir los movimientos pulmonares internamente.

La píldora de seguimiento de Celero no es realmente una “píldora” en el sentido tradicional: es una cápsula de plástico biocompatible, aproximadamente del tamaño de un multivitamínico grande, repleta de diminutos sensores, un microprocesador, una antena de radio y baterías. Antes de trabajar en Celero Systems, el director ejecutivo Ben Pless trabajó principalmente con implantes médicos, incluido uno de los primeros desfibriladores implantables . Pero los dispositivos ingeribles, o píldoras digitales, siempre lo intrigaron porque, dice, “se podía entrar al cuerpo sin cirugía”. Los ingeribles ofrecen muchos de los mismos beneficios que los implantables: son discretos y no puedes olvidar usarlos, “excepto que los implantas con un vaso de agua en lugar de con un cirujano”, dice.

La cápsula permanece intacta durante todo su recorrido por el sistema digestivo, manteniendo todos sus componentes electrónicos contenidos de forma segura hasta que termina en el baño un par de días después. Mientras tanto, todas las mediciones se transmiten de forma inalámbrica a una computadora portátil, donde un investigador, un médico o incluso el paciente pueden acceder a ellas. Hasta donde sabe Pless, el dispositivo ingerible de Celero es el primero en monitorear la actividad cardíaca y respiratoria en humanos.

Para el estudio, 10 pacientes con apnea del sueño del Centro de Evaluación del Sueño de Medicina de la Universidad de West Virginia (WVU) tragaron la píldora antes de sus estudios del sueño programados regularmente para que los investigadores pudieran ver cómo se comparaban las mediciones de la píldora con un polisomnograma, el estándar de oro actual. Era casi igual de preciso, sólo con una diferencia de aproximadamente una respiración por minuto, más que capaz de detectar la depresión respiratoria. Nadie informó ningún efecto secundario o malestar, y las exploraciones posteriores al estudio confirmaron que todas las píldoras se pasaron de manera segura en unos pocos días.

Lo más interesante de esta píldora es que puede registrar los signos vitales, dice Khalil Ramadi, profesor asistente de bioingeniería en la Universidad de Nueva York que no participó en este estudio. Nuestros tractos gastrointestinales se ondulan constantemente (no lo pienses demasiado), por lo que puede resultar complicado medir los signos vitales básicos desde su interior. Los latidos del corazón provocan micromovimientos en los vasos sanguíneos y la respiración provoca movimientos en el abdomen, los cuales son captados por el acelerómetro incorporado en la cápsula. El intestino hace tanto ruido que puede ahogar los micromovimientos que la píldora intenta medir, pero las técnicas de procesamiento de señales del equipo de Celero pudieron separar los latidos del corazón y las respiraciones (que ocurren muchas veces por minuto) de ondas mucho más lentas provenientes del sistema digestivo. sistema.

Pless cree que este estudio de la apnea del sueño es sólo una de muchas aplicaciones potenciales y que eventualmente podría usarse fuera del entorno clínico. La monitorización discreta en el hogar podría ser valiosa siempre que los médicos intenten detectar un evento relacionado con el corazón o la respiración que solo ocurre ocasionalmente, como es el caso del asma, problemas cardíacos como la fibrilación auricular vagal y trastornos neuromusculares como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA). ). «Detectarlo en un estudio hospitalario puede resultar difícil», afirma Pless. En el futuro, Pless imagina que los médicos podrían simplemente enviar una pastilla a sus pacientes por correo y realizar un seguimiento de sus signos vitales de forma remota.

«Tenemos una solución que es relativamente simple y permite un acceso amplio», dice el coautor del estudio Giovanni Traverso, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Mecánica del MIT y gastroenterólogo del Brigham and Women’s Hospital. «Creo que eso puede ser realmente transformador».

Lo más transformador que creen que puede hacer su píldora es detectar sobredosis de drogas. Cuando alguien sufre una sobredosis de una droga como el fentanilo, su respiración se ralentiza, a veces hasta poner en peligro su vida. Más de 80.000 personas murieron por sobredosis de opioides en Estados Unidos en 2021, y la mayoría de ellas murieron solas . Medicamentos como Narcan , aerosol nasal de naloxona, tienen el poder de revertir una sobredosis, pero sólo si hay alguien cerca para administrarlo. Si un dispositivo pudiera detectar interrupciones respiratorias y enviar una llamada de ayuda, podrían morir menos personas.

Dado que la píldora envía mediciones a intervalos regulares a un transmisor externo (y luego a una computadora portátil), puede activar una alerta cada vez que el número de respiraciones registradas por minuto cae por debajo de un umbral determinado. Pless cree que esto podría ser útil para una persona en recuperación durante períodos de alto riesgo, como después de ser dado de alta del hospital después de una sobredosis, o si le recetan opioides después de una cirugía. «Es como poder usar un casco si quieres andar en motocicleta», dice.

Como parte del estudio de noviembre, el equipo probó la píldora en un cerdo al que se le había administrado fentanilo. La píldora detectó con éxito las respiraciones ultralentas que caracterizan una sobredosis potencialmente mortal, y los investigadores administraron la medicación a tiempo para revivir al cerdo.

La compañía aún no ha probado la capacidad de la píldora para detectar sobredosis en personas, pero el equipo ha realizado un estudio preliminar de seguridad y eficacia en voluntarios humanos. Ese estudio aún no se ha publicado, pero el coautor Ali Rezai, neurocientífico y director del Instituto de Neurociencia Rockefeller, dice que los resultados son muy prometedores: Diez participantes en un programa de tratamiento residencial para el trastorno por uso de sustancias en el Centro para la Esperanza y la Curación de WVU se tragaron la píldora. , y en todos ellos controló con éxito los signos vitales, sin efectos secundarios.

James Messenger, que trabaja como especialista en apoyo a la recuperación entre pares y participó en el estudio, dijo que el equipo le advirtió que la píldora sería grande, pero que se sorprendió gratamente al descubrir que tragar la cápsula era “absolutamente indoloro”. Una vez que estuvo dentro de su cuerpo, no pudo sentirlo en absoluto. «Es un proceso muy fluido», afirma.

Messenger ha escuchado a personas argumentar que un dispositivo de este tipo permitiría el uso continuo de opioides, pero él no está de acuerdo. “El punto en el que me encuentro hoy en recuperación sería otra manta de seguridad”, afirma. «Valdría la pena saber que no necesitas llevar Narcan contigo a todas partes, simplemente tener esa capa adicional de apoyo».

Una píldora de seguimiento digital no tiene precedentes. Los dispositivos ingeribles que rastrean el uso de medicamentos y toman fotografías de su interior ya han sido aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos. Pero a pesar de décadas de investigación, las píldoras digitales no han despegado del todo en el mercado. Proteus Digital Health, por ejemplo, lideró el mercado de dispositivos ingeribles hace unos años con Abilify MyCite , un medicamento antipsicótico que podía rastrearse mediante un sensor y una aplicación de teléfono para determinar si alguien había tomado la píldora. Pero Proteus se declaró en quiebra en 2020 después de luchar por vender su producto a médicos y aseguradoras.

«A la gente le gusta la idea de poder comprender sus propios cuerpos», dice el ex director ejecutivo de Proteus, Andrew Thompson. Pero añade: «No sé si existe un mercado importante para este tipo de dispositivo».

Después de todo, en un mundo lleno de Fitbits y Oura Rings , uno podría preguntarse por qué alguien optaría por tragarse una batería para realizar un seguimiento de algo tan básico como su frecuencia cardíaca. «No creo que sea una necesidad insatisfecha», dice Giovanni Di Napoli, presidente de la empresa de dispositivos médicos Medtronic y dirige su negocio de endoscopia, pero no participó en este estudio. Medtronic fabrica uno de los dispositivos ingeribles más destacados del mercado: PillCam, que toma fotografías del tracto gastrointestinal en lugar de procedimientos de endoscopia invasivos.

«Lo que más impide la implementación de estas píldoras no es necesariamente su tecnología, sino el contexto en el que se aplican», dice Ramadi. Si existe una forma eficaz y efectiva de hacer algo, es probable que la gente no aproveche la oportunidad de tragarse algunos dispositivos electrónicos.

Messenger, por ejemplo, cree que es una ventaja tener tu dispositivo portátil dentro del estómago, donde no puedes olvidarlo, especialmente si estás luchando contra una adicción activa. «Recuerde, esta es una población de personas que normalmente pierden cosas», dice riendo. “La pastilla está en tu cuerpo. No puedes decir: ‘Oh, no quiero usarlo’”.

Y los investigadores de Celero Systems pretenden ir un paso más allá y utilizar la píldora para administrar un fármaco que revierta las sobredosis. En 2021, la Comisión Stanford Lancet , expertos que se reunieron para proponer soluciones a la crisis de opioides, recomendaron específicamente el desarrollo de sistemas que pudieran administrar automáticamente un antagonista de opioides durante una sobredosis. Celero Systems ya ha probado un prototipo de pastilla que libera medicamento en animales, y los ensayos en humanos están previstos para 2024.

Por ahora, sus próximos pasos serán perfeccionar sus pruebas sobre la apnea del sueño: probar la píldora en más participantes (el estudio de noviembre, por ejemplo, solo reclutó a una mujer) y aprender cómo hacer que permanezca en el cuerpo, de forma segura, durante más tiempo. período de tiempo. Ya se están realizando estudios adicionales y Rezai tiene la esperanza de que la píldora esté disponible en el mercado en los próximos años. Esta cápsula, cree, “tiene un potencial significativo para transformar la forma en que monitoreamos, diagnosticamos y potencialmente tratamos las enfermedades”.

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