Las vacunas de ARNm han demostrado que las pandemias se pueden contener dando instrucciones genéticas a las células. ¿Qué nuevo desafío se abordará con esta tecnología? Descubra el estado actual, las oportunidades futuras y los actores clave de los tratamientos basados en el ARNm con este informe breve que resume el artículo revisado por pares que hemos publicado recientemente en ACS Pharmacology & Translational Science.
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En el competitivo mercado actual, los equipos de I+D buscan sin descanso nuevas oportunidades para impulsar la innovación y aventajar a la competencia. Sin embargo, el enorme volumen de información existente hace más difícil identificar las áreas de desarrollo prometedoras y evitar que se desperdicien recursos en iniciativas improductivas. Este es el motivo por el que un análisis del panorama de las patentes puede resultar tan valioso.
Este proceso consiste en profundizar en el panorama tecnológico de un sector o un campo concreto para tener una visión completa de lo que está sucediendo en él. En un análisis del panorama de las patentes, se revisan las patentes y la literatura científica relacionadas con un área de investigación. El examen de los avances de los últimos años permite a las organizaciones conocer las tendencias emergentes e identificar las oportunidades potenciales, como la búsqueda de materiales funcionales novedosos, el reposicionamiento de fármacos ya existentes o el desarrollo de otros nuevos. Esto ayuda a las organizaciones científicas y a los equipos de I+D a tomar decisiones más fundamentadas sobre los proyectos en los que deben invertir su esfuerzo y sus recursos.
En los análisis del panorama de las patentes se utilizan diversas técnicas, como la creación de mapas de patentes, el análisis de citas de patentes y el análisis de carteras de patentes. Los mapas de patentes permiten ver todas las solicitudes de patentes correspondientes a un área tecnológica, lo que ayuda a detectar tendencias y patrones. El análisis de citas de patentes permite a los analistas identificar las patentes más influyentes y reconocer a los actores clave de un área tecnológica mediante el examen de las citas de una patente. Por último, el análisis de carteras de patentes ayuda a las empresas a identificar sus fortalezas y debilidades en un área tecnológica mediante el análisis de sus solicitudes de patentes.
En suma, el análisis del panorama de las patentes es una forma de profundizar en la tecnología, descubrir tendencias ocultas y ganar ventaja en el mercado. Pero ¿cómo puede maximizar el valor y las oportunidades de su análisis del panorama de las patentes?
El análisis del panorama de las patentes presenta dos obstáculos: el enorme volumen de información existente y la extensión y la falta de coherencia de la terminología empleada para describir conceptos similares. Con tanta información disponible, definir lo que es relevante para una investigación puede llevar cierto tiempo. Iniciar el proceso sin una estrategia estructurada solo aumenta la dificultad y hace prácticamente imposible obtener conocimientos útiles.
Analice la importancia de su idea y valore si es previsible que otras personas inviertan en la misma área. Si tiene intención de presentar solicitudes de patentes a nivel internacional, necesitará las herramientas adecuadas para desenvolverse con acierto en esos mercados. En condiciones ideales, dispondrá de un conjunto de herramientas para elaborar un análisis fiable y eficiente del panorama de las patentes antes de realizar inversiones cuantiosas en activos tangibles o intangibles. Aunque es posible tener suerte sin contar con una herramienta desde el principio, no es lo habitual y puede traducirse en oportunidades perdidas, sobrecarga de información y malas decisiones de inversión.
Un estudio reciente del análisis del panorama realizado por la OMPI subrayaba la importancia de disponer de información de calidad y poder encontrar las sustancias con independencia de sus nombres. Esa es la razón por la que muchas organizaciones científicas de I+D recurren a CAS desde las primeras fases del proceso, y algunos clientes empiezan a usar nuestras soluciones antes incluso de que los empleados comiencen oficialmente a participar en el proyecto.
Si se analiza el panorama global, el volumen de información que hay que tener en cuenta es enorme. Para entender las necesidades del mercado, debe evaluar los avances recientes, las innovaciones y las actividades de patentes de los últimos años. Suponga que está estudiando las publicaciones de los tres últimos años y nota un cambio claro en las solicitudes de patentes y la literatura científica en relación con su innovación o su iniciativa de I+D. En ese caso, resulta evidente hacia dónde avanza el mercado, lo que le ayudará identificar las lagunas existentes en materia de innovación.
La herramienta adecuada le permite responder a preguntas como qué está sucediendo en el mercado o en el ámbito de la I+D, qué está funcionando, cómo han modificado los sucesos recientes el panorama de las patentes o —en un ejemplo concreto— con qué fármacos contamos ya desde hace tiempo que podrían reposicionarse para tratar otras enfermedades. Esto puede agilizar la toma de decisiones y aumentar la confianza a la hora de gestionar las carteras de I+D.
Por ejemplo, si encuentra un inhibidor de cinasa que la FDA ha aprobado para el tratamiento de varias enfermedades, como la artritis reumatoide y la dermatitis atópica, pero algunas publicaciones recientes muestran que inhibe los moduladores de la tauopatía, ese inhibidor (u otros compuestos similares) podría tener potencial de reposicionamiento para tratar trastornos neurodegenerativos. Un análisis del panorama de las patentes podría permitirle identificar sustancias que podrían reposicionarse y le ayudaría a saber qué otros equipos están intentando hacerlo. Con herramientas de búsqueda exhaustiva de la PI, todo esto resulta más rápido, más sencillo y más fiable.
El informe reciente de la OMPI muestra que la información sobre el crecimiento de la tecnología verde puede ayudar a identificar cuándo se debe entrar en el mercado y qué carencias existen. La actividad de patentes relacionada con la tecnología verde ha experimentado un enorme incremento a lo largo de las dos últimas décadas. La energía eólica, la energía basada en el hidrógeno y las tecnologías para vehículos ecológicos han registrado un extraordinario aumento en cuanto al número de solicitudes de patentes globales, que ha duplicado la media anual en un periodo de cinco años1.
Una mirada a CAS Content CollectionTM
Las soluciones de CAS tienen como base una extensa recopilación de datos científicos y de patentes seleccionados por expertos. Como los registros de las patentes y las publicaciones están enriquecidos con una indexación detallada, los buscadores pueden encontrar y entender con más facilidad los resultados.
Los análisis del panorama de las patentes pueden ayudar a los equipos de I+D a ganar ventaja mediante la identificación de los principales indicadores y el seguimiento de las actividades de los competidores. Las organizaciones pueden monitorizar fácilmente la actividad de las patentes e identificar a sus competidores usando las herramientas incluidas en STN IP Protection SuiteTM, como CAS Scientific Patent ExplorerTM. Además de obtener resultados relacionados con sus competidores conocidos (como los gigantes farmacéuticos), la búsqueda podría revelar también empresas de nueva creación más pequeñas, organizaciones de otros segmentos verticales o mercados geográficos o incluso colaboradores potenciales activos en su área de innovación.
Conocer las actividades de patentes de sus competidores y tener información sobre las ubicaciones en las que presentan las solicitudes ayuda a los equipos de I+D a mantenerse al tanto de los nuevos avances y a tomar decisiones estratégicas sobre las iniciativas en las que se deben centrar los esfuerzos y las inversiones. Por ejemplo, si ve que sus competidores están presentando solicitudes en el Reino Unido, pero usted no tenía pensado hacerlo en esa ubicación geográfica, ese dato podría moverle a investigar por qué presentan allí las solicitudes y si usted debería plantearse hacer lo mismo.
Además, con las herramientas adecuadas, puede encontrar información precisa sobre las publicaciones relacionadas con sustancias concretas y obtener datos sobre su formulación, sus ingredientes y sus indicaciones. Tanto si se trata de una sustancia biológica como si es una sustancia química, CAS le asignará un nombre y proporcionará identificadores cuando aparezca en una patente. Por ejemplo, si la sustancia es conocida, tendremos los códigos clínicos relevantes, los códigos de laboratorio, los nombres comerciales, los nombres genéricos y el CAS Registry Number®, con independencia del nombre con el que se haya dado a conocer esa sustancia.
Por ejemplo, una búsqueda de "Upadacitinib" encontrará las publicaciones relacionadas, aunque en ellas solo se mencione su estructura química. Este nivel de precisión y relevancia es difícil de alcanzar con otras herramientas. CAS permite identificar con precisión las sustancias en las que trabaja la competencia, incluso si sus divulgaciones de patentes iniciales son estructuras de Markush que representan a cientos o tal vez miles de sustancias. Esta información no está presente de manera fiable en otras fuentes, lo que hace que las soluciones de CAS, como CAS STNext®, sean herramientas valiosas para aventajar a la competencia en el desarrollo de fármacos y en otros sectores de la I+D científica, desde la ingeniería y los materiales hasta la química.
Un análisis del panorama de las patentes es una herramienta valiosa para las organizaciones científicas y los equipos de I+D, ya que les permite identificar las tendencias emergentes, las oportunidades potenciales y los principales indicadores con el fin de tomar decisiones más fundamentadas sobre las iniciativas en las que se deben centrar los esfuerzos y los recursos. Invertir en las herramientas adecuadas desde las primeras etapas es crucial. El enorme volumen de información existente y las incoherencias terminológicas pueden ser abrumadores y traducirse en oportunidades perdidas, sobrecarga de información y malas decisiones de inversión.
Cuando evalúe herramientas para realizar análisis del panorama de las patentes, busque estas características y prestaciones:
Para maximizar las oportunidades de I+D, las organizaciones científicas y los equipos de I+D deben plantearse invertir en herramientas de búsqueda de patentes fiables y eficientes.
Descubra cómo puede seleccionar más conocimientos de PI innovadores con CAS Scientific Patent Explorer. Vea el seminario web
Referencias
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Aunque la impresión 3D lleva mucho tiempo en desarrollo, recientemente se ha posicionado como una herramienta clave en la transformación de la atención médica en campos que van desde los tejidos y los órganos a la administración personalizada de fármacos, la ortopedia y la bioimpresión: las oportunidades son innumerables. Hace poco un grupo de expertos de Harvard, Carnegie Mellon y la Universidad de Toronto se unieron a CAS para impartir un seminario web que se celebró el 4 de mayo de 2023.
La tecnología de impresión 3D tiene el potencial de revolucionar el campo de la biomedicina proporcionando nuevas formas de fabricar meticulosamente estructuras complejas como tejidos y órganos humanos funcionales y de desarrollar pautas de medicación personalizadas mediante sistemas de administración de fármacos más precisos.
Descubra los últimos avances en la cicatrización de heridas, los injertos cutáneos y vasculares y los andamios proteínicos de la matriz extracelular diseñados usando estrategias de nanofabricación avanzada y bioimpresión 3D. Obtenga más información sobre las razones por las que la impresión 3D aplicada a la biomedicina transformará la administración de fármacos, los injertos cutáneos, los trasplantes, la reparación de órganos y el panorama terapéutico del futuro en nuestro reciente informe de CAS Insights.
Para contextualizar el debate, el Dr. Chia-Wei Hsu ofreció una panorámica de esta área emergente de la ciencia. Las tendencias de las publicaciones y la propiedad intelectual indican un incremento de cuatro campos clave en los que se está acelerando la innovación: tejidos, productos farmacéuticos, ortopedia y bioimpresión. La clave de este crecimiento es el aumento de la investigación sobre materiales y el desarrollo de técnicas de impresión innovadoras que están abriendo la puerta a oportunidades únicas. El panorama cambiante de los nuevos materiales sintéticos, inorgánicos y naturales sigue avanzando.
El Dr. Zhang abrió su charla con la técnica de criobioimpresión, que puede preservar la viabilidad celular en la estructura impresa. La biotinta se imprimió en una placa de congelación con un control preciso de la temperatura. Usando diferentes células y biomateriales, la viabilidad general de las células se conserva con esta técnica de criobioimpresión. A continuación, mostró la criobioimpresión vertical en una placa de congelación con diferentes tipos de boquillas para crear varias estructuras que recrean unidades microvasculares musculares o unidades músculo-tendón. La criobioimpresión abre la puerta a aplicaciones futuras a corto y largo plazo de diseño de tejidos mediante impresión 3D para satisfacer necesidades biomédicas.
El Dr. Günther inició su ponencia con la presentación de un cabezal de impresión de microfluidos para la extrusión de láminas de biomateriales con algunos ejemplos de láminas de biomateriales impresas cargadas con células. A continuación, explicó el procedimiento usado por la impresora de piel portátil para aplicar las láminas de biomaterial sobre la piel quemada, mostró la formación in situ de tejidos cutáneos y la inserción in situ de biomaterial y células en la piel de los animales. El resultado muestra que esta técnica de impresión in situ con microfluidos puede acelerar el proceso de cicatrización de las heridas.
El Dr. Feinberg ofreció varios ejemplos de bioimpresión 3D de materiales blandos en el inicio de su presentación. Describió su técnica de impresión, Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESHTM), que tiene la capacidad de producir una válvula cardiaca humana, vasos sanguíneos con diferentes escalas y un tubo cardiaco humano. FRESH permite imprimir estructuras de alta precisión para la pérdida volumétrica de músculo en función de las necesidades del paciente. La investigación del Dr. Feinberg pone de manifiesto el avance de la fabricación de tejidos con bioimpresión 3D para crear estructuras vasculares con distintas escalas destinadas a diferentes aplicaciones.
Descargue nuestro informe detallado de CAS Insights sobre la impresión 3D para descubrir las tendencias emergentes, identificar las nuevas conexiones y ver una panorámica de las transformaciones que este campo está impulsando en la atención médica. Puede ver la grabación del seminario web y las diapositivas complementarias aquí.
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Más allá de las vacunas para la COVID-19, los tratamientos basados en el ARN están revolucionando el campo de la medicina: desde el cáncer a las enfermedades infecciosas y los trastornos hepáticos y metabólicos, el potencial es abrumador. ¿Qué nos dice el panorama de las inversiones sobre la dirección hacia la que avanza este crecimiento? Nuestra última infografía recoge los datos y las tendencias más recientes sobre nanopartículas clave, tipos emergentes de ARN y secuencias modificadas en este espacio cambiante. Compártala en sus redes sociales y explore otros contenidos como los siguientes.
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La pegilación es una innovadora técnica para mejorar los sistemas de administración de fármacos, pero tiene una desventaja: puede activar reacciones inmunitarias que reducen la eficacia y la seguridad de los medicamentos. Este artículo, pensado para los líderes de I+D, analiza las posibles soluciones a este problema. Resume las últimas tendencias y oportunidades, la estructura PEG-lípido, la composición y las propiedades de las nanopartículas lipídicas y los parámetros farmacéuticos que afectan a su capacidad inmunógena y su eficiencia. Obtenga más información y compártala con su red:
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El polietilenglicol (PEG) es un polímero hidrófilo flexible y no tóxico con una amplia gama de aplicaciones, desde productos de cuidado personal hasta formulaciones farmacéuticas. Los lípidos pegilados se usan con frecuencia en formulaciones farmacéuticas a base de nanopartículas lipídicas para medicamentos antineoplásicos como la doxorrubicina, el irinotecán y el cisplatino, además del patisirán de ARN de interferencia pequeño y las vacunas de ARN mensajero desarrolladas por BioNTech/Pfizer y Moderna. La modificación de los productos farmacéuticos pegilados es una técnica muy extendida para reducir la depuración por parte del sistema reticuloendotelial, ampliar el tiempo de circulación, mejorar la farmacocinética y aumentar la eficacia del fármaco.
Sin embargo, algunos estudios han detectado respuestas inmunitarias inesperadas contra los nanoportadores pegilados. Además, se han documentado reacciones de hipersensibilidad, como la anafilaxia, asociadas a muchas formulaciones que contienen PEG. En este artículo se explora el efecto de diversos parámetros estructurales de los lípidos pegilados en las respuestas inmunitarias y las actividades de las nanopartículas lipídicas en relación con su eficiencia en la administración de fármacos.
Se espera que el mercado global de las proteínas pegiladas aumente sustancialmente en los próximos cinco años y se estima que podría llegar a 2100 millones de dólares en 2028. Este incremento se debe en buena medida a la tasa creciente de cáncer en todo el mundo, aunque esta tecnología se está adoptando también gradualmente para otras enfermedades.
Las formulaciones a base de nanopartículas lipídicas pegiladas se están explorando como opciones terapéuticas frente a diversos trastornos y enfermedades, y cuentan con una amplia representación en CAS Content CollectionTM. Aunque casi dos tercios de las aplicaciones de las NPL (64,5 %) tienen relación con el cáncer, otras áreas destacadas son los medicamentos antiinflamatorios (4,5 %) y antivirales (3,9 %) (figura 1).
Se considera que el polietilenglicol tiene una baja capacidad inmunógena. Sin embargo, cada vez hay más datos que demuestran que activa respuestas inmunógenas, especialmente cuando se combina con otros materiales como las proteínas y los nanoportadores. Curiosamente, los anticuerpos anti-PEG se pueden encontrar en la población general en personas que tienen una baja probabilidad de haber recibido tratamientos pegilados sistémicos. Además, algunos compuestos modificados con PEG inducen anticuerpos adicionales contra el polietilenglicol, lo que puede tener un efecto adverso en la eficacia y la seguridad de los fármacos.
Con más de 50 millones de dosis de refuerzo de las vacunas contra el SARS-CoV-2 administradas hasta la fecha en Estados Unidos, surgen varias preguntas sobre la seguridad inmunitaria del polietilenglicol, incluidas las NPL pegiladas. Se han documentado casos de anafilaxia en un número pequeño de personas (2,5–4,7 por millón a fecha de abril de 2022) poco después de la administración de las vacunas para la COVID-19 de Pfizer-BioNTech (Cominarty®) y Moderna (Spikevax®). Los datos de CAS Content Collection muestran un crecimiento anual del número de documentos relacionados con los lípidos pegilados y sus efectos adversos inducidos por la respuesta inmunitaria hasta 2021 (inclusive) (figura 2).
La depuración acelerada de la sangre (o fenómeno ABC, por sus siglas en inglés) es una respuesta inmunógena inesperada observada en sustancias conjugadas con PEG que causa la depuración rápida de los nanoportadores pegilados. Este fenómeno se ha observado en muchos casos tras una administración reiterada y reduce la eficacia de las sustancias conjugadas con PEG y los nanoportadores.
Otra respuesta inmunitaria imprevista es una reacción de hipersensibilidad conocida como CARPA, que reduce considerablemente la seguridad de los nanoportadores pegilados y se asocia con una disminución de la eficacia de los tratamientos pegilados en los ensayos clínicos. El fenómeno CARPA se ha clasificado como pseudoalergia no mediada por IgE y causada por la activación del sistema del complemento.
La asociación entre la pegilación y los efectos adversos inducidos por la respuesta inmunitaria, como ABC y CARPA, está respaldada por los datos de CAS Content Collection, que ponen de manifiesto que la pegilación es un concepto clave en relación con estos efectos adversos (figura 3).
La parte de polietilenglicol de la estructura del lípido pegilado es extremadamente hidrófila, flexible y móvil. Los componentes de la estructura química del lípido pegilado (figura 4) contribuyen a mejorar la estabilidad de las NPL, pero pueden afectar también a su seguridad y a su eficacia:
La longitud del PEG es un factor estructural esencial que afecta a la seguridad inmunitaria. El efecto parece bifásico, y tanto los conjugados de PEG de cadena larga como los de cadena corta parecen tener una probabilidad superior de inducir el fenómeno ABC.
Al igual que la longitud del PEG, su densidad (es decir, el porcentaje de PEG en las NPL) también produce un efecto bifásico. Sin embargo, son las densidades más bajas y más altas de PEG las que presentan el fenómeno ABC en menor grado.
Las diferencias en la arquitectura de PEG pueden tener algún efecto, y los conjugados de lípidos pegilados ramificados confieren a las NPL una mayor protección frente a la depuración (propiedades "stealth") que los PEG lineales.
Los grupos terminales funcionales unidos a las cadenas de la partícula de PEG son otro factor que afecta a su capacidad inmunogénica y a la velocidad de depuración.
Alguno parámetros, como el tamaño y la carga superficial también pueden afectar a la inmunogenia. Por ejemplo, los portadores pegilados integrados por fosfolípidos con carga negativa pueden estimular el sistema inmunitario por medio de la activación del complemento en mayor medida que las vesículas sin carga.
Al igual que la parte del PEG, la estructura y la longitud de la cadena hidrófoba del lípido pueden determinar también el grado en el que se dan los efectos inmunógenos, pero también la eficacia.
El grupo de anclaje del lípido empleado (por ejemplo, el colesterol como grupo de anclaje) otorga a las NPL pegiladas una mayor permeancia en la circulación y una biodisponibilidad superior en todo en organismo.
La unión del lípido es otro parámetro importante en el diseño y el rendimiento del lípido, de modo que la sustitución de una unión de éster por una unión de carbamato permite crear vesículas inestables.
Aunque la pegilación se ha convertido en la técnica de referencia para modificar nanoportadores farmacéuticos con el fin de desarrollar sistemas eficaces de administración de fármacos, la seguridad inmunitaria es un aspecto esencial de la investigación actual y del desarrollo de nanomedicamentos como las NPL. De hecho, en la actualidad hay más de 200 ensayos clínicos registrados en ClinicalTrials.gov para examinar la seguridad de los lípidos pegilados, principalmente la doxorrubicina liposomal pegilada en varios tipos de tumores sólidos y las vacunas de ARNm para el SARS-CoV-2, Comirnaty® y Spikevax®.
Entender los factores que influyen en la producción de anticuerpos anti-PEG es crucial tanto para los investigadores como para los médicos que aspiran a desarrollar vehículos farmacológicos novedosos o a ajustar la vía de administración y la pauta de inyecciones para maximizar la eficacia de los tratamientos.
Se ha investigado un conjunto de polímeros alternativos, como la polioxazolina, el alcohol de polivinilo y el poliglicerol, para resolver los problemas inmunógenos del polietilenglicol. Aunque se han documentado algunos beneficios, hasta la fecha ningún agente ha demostrado ser superior al PEG en cuanto a su capacidad para aumentar el rendimiento farmacocinético de las NPL, y todos presentan sus propios riesgos de hipersensibilidad. Actualmente se están desarrollando otros polímeros alternativos que imitan las propiedades de protección frente a la depuración ("stealth") del polietilenglicol, como los polímeros zwitteriónicos e hidrófilos.
Aunque las investigaciones recientes han ayudado a entender muchos de los factores que contribuyen a la inmunogenia, la toxicología inmunitaria de los nanomedicamentos sigue siendo un área de investigación poco explorada situada en una amplia intersección entre la nanotecnología, la inmunología y la farmacología. Avanzar en el conocimiento de esta área puede ayudarnos a desarrollar formulaciones farmacéuticas óptimas que reduzcan las reacciones inmunitarias no deseadas y mejoren la seguridad y la eficiencia de los medicamentos pegilados.
Lea nuestro resumen ejecutivo o el artículo revisado por pares publicado en Bioconjugate Chemistry.
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Desde los usuarios individuales a las grandes corporaciones, son muchas las personas que buscan la manera de cambiar a productos y procesos más sostenibles. Los embalajes respetuosos con el medioambiente, que minimizan los residuos y priorizan el uso de materiales reciclables y biodegradables, se han convertido en algo habitual en muchas facetas de nuestra vida. Sin embargo, cuando el objetivo es crear embalajes médicos sostenibles, el sector se enfrenta a varios desafíos importantes.
Los fabricantes de plásticos desempeñan un papel fundamental en el fomento de la sostenibilidad mediante el desarrollo de opciones de embalaje que puedan usar los fabricantes de dispositivos médicos y los profesionales sanitarios. Al diseñar soluciones de embalaje innovadoras que cumplan los complejos requisitos de los dispositivos médicos, surge una pregunta: ¿es posible lograr la sostenibilidad del embalaje de productos médicos? Nuestra respuesta: por supuesto.
Aunque el sector médico se enfrenta a numerosos desafíos únicos en materia de sostenibilidad, existen algunas áreas en las que se pueden elegir opciones sostenibles clásicas. En un sector de alta tecnología como este, es fácil pasar por alto algunas opciones de sostenibilidad más generalizadas, olvidando que también pueden contribuir a una estrategia eficaz.
Se pueden adoptar políticas como las siguientes:
El sector de los plásticos se juega mucho con estas políticas. Los plásticos tradicionales no son biodegradables y su uso causa contaminación debida tanto a los residuos como a los microplásticos. Para evitar estas consecuencias medioambientales, se están dando pasos encaminados a reducir la cantidad de embalaje y a usar sustitutos reciclables o biodegradables para los plásticos. Por este motivo, el desarrollo de nuevos polímeros y métodos de reciclaje es esencial para el futuro de los embalajes de plástico.
En los últimos años, la experimentación ha impulsado algunos avances interesantes en la tecnología de los plásticos que se podrían aplicar para crear embalajes médicos sostenibles. Por ejemplo:
El éxito de estos avances tecnológicos radica en gran medida en su rentabilidad y su escalabilidad. El uso de enzimas de despolimerasa para la degradación del PET se ha topado con esta barrera a causa de enzimas como la cutinasa de compost de hojas y ramas, que se desnaturaliza a temperaturas elevadas, lo que limita su escalabilidad. Por suerte, el desarrollo de nuevas tecnologías como las superenzimas que degradan el PET, por ejemplo, la PET hidrolasa (PETasa), podría ofrecer una escalabilidad sostenible desde el punto de vista financiero y medioambiental.
Uno de los principales desafíos de la sostenibilidad de los embalajes médicos es la necesidad de garantizar que sean estériles. Garantizar la esterilidad de los contenidos es esencial para la seguridad de los pacientes y, por tanto, irrenunciable. El embalaje debe cumplir las normas ISO en lo tocante a la creación de una barrera estéril. Por este motivo, los plásticos, que se pueden moldear fácilmente para crear un entorno estéril totalmente sellado, estanco y no reactivo, son un material ideal para los embalajes estériles.
Lamentablemente, buena parte de estos embalajes son de un solo uso y no se reciclan, lo que genera enormes cantidades de residuos. Un estudio realizado en 2022 en un hospital alemán descubrió que los envases de plástico generaban 16 g de residuos por paciente y día. Este ingente consumo de plástico para los envases pone de manifiesto lo importante que es innovar en esta área.
Sin embargo, la tarea de crear embalajes médicos sostenibles para usos estériles no recae solo sobre el sector de los plásticos. Los fabricantes están impulsando el uso de plásticos reciclables, pero el proceso de reciclaje requiere una infraestructura que permita usar estos flujos de residuos sostenibles. Por ejemplo, cualquier envase abierto en un quirófano una vez iniciada la operación se debe eliminar como residuo con riesgo biológico. Para que sea posible reciclarlo, el envase se tiene que desechar en un contenedor de residuos diferente que se retira antes de que el paciente entre en el quirófano. Aunque esto es posible en muchos casos, es necesario que los profesionales médicos fomenten este tipo de cambio cuando están en el quirófano.
Dado que la reciclabilidad de los envases estériles es baja o nula en algunos casos, los fabricantes de plásticos pueden ir un paso más allá y reducir o sustituir el contenido de plástico siempre que sea posible. Esto se puede lograr reduciendo los componentes de plástico del embalaje a lo estrictamente necesario o desarrollando materiales bioplásticos alternativos como los siguientes:
| Almidón | El almidón de las plantas con plastificantes añadidos se usa para crear envases farmacéuticos flexibles o rígidos con una vida útil controlable, como las bandejas. |
| Celulosa | La celulosa vegetal se utiliza para crear diversos bioplásticos, como el acetato de celulosa, que se usa en los laboratorios y en el sector farmacéutico. |
| Quitina y quitosano | La quitina, que se obtiene de invertebrados o levaduras para crear embalajes antimicrobianos, se puede desacetilar para producir un derivado conocido como quitosano. |
| Xylan | Se obtiene de la pared de células vegetales y de las algas para crear envases farmacéuticos. |
| Proteína | Diversas fuentes vegetales y animales con cadenas laterales modificadas se usan para crear polímeros sintéticos con los que se fabrican embalajes. |
Los análisis de las tendencias de estas alternativas de bioplásticos muestran que los bioplásticos a base de almidón lideran las publicaciones de revistas y patentes desde hace 20 años (véase la figura siguiente). El quitosano ha ganado también una enorme popularidad, lo que se refleja en una tendencia creciente en el número de artículos de revistas y publicaciones de patentes. El desarrollo de bioplásticos que no proceden del petróleo y no producen los mismos residuos perjudiciales cuando se queman en los sistemas de procesamiento de residuos con peligro biológico desempeñará un papel fundamental en el futuro de los embalajes médicos estériles.
El desarrollo de bioplásticos que no proceden del petróleo y no producen los mismos residuos perjudiciales cuando se queman en los sistemas de procesamiento de residuos con peligro biológico desempeñará un papel fundamental en el futuro de los embalajes médicos estériles.
Aunque el objetivo global de los embalajes médicos sostenibles es reducir su uso en la medida de lo posible, el transporte de equipos médicos delicados suele requerir grandes cantidades de embalaje protector. El equipo médico delicado o sensible es, por regla general, caro y en algunos casos irremplazable, por lo que asegurarse de que el embalaje empleado es seguro para el transporte no es negociable.
Dado que la cantidad de embalaje no se puede reducir, es necesario realizar elecciones estratégicas de materiales sostenibles. El uso extendido de poliestireno para este propósito genera residuos y contaminación por microplásticos, pero afortunadamente ya existen opciones de embalaje sostenibles que los fabricantes de dispositivos médicos podrían adoptar. El embalaje se puede fabricar en gran parte con materiales reciclados o biodegradables mediante el uso de envoltorios de papel con burbujas, cartón triturado y cacahuetes de espuma biodegradables.
El material de embalaje aporta fundamentalmente volumen y es poco probable que se contamine con sustancias que representen un riesgo biológico, lo que deja también cierto margen para la circularidad en la fabricación de los plásticos. Si las empresas pueden encontrar formas de reutilizar los materiales de embalaje y reciclar su alto volumen de residuos para producir nuevos materiales de embalaje, pueden crear un ciclo mucho más sostenible para los embalajes de plástico.
Para que esto fuese posible, tendrían que ponerse en marcha en el sector médico iniciativas dirigidas a la reutilización de materiales y habría que desarrollar en las plantas de fabricación de plástico procesos de reciclaje para producir nuevos embalajes y reciclar los usados. Los proveedores de plástico podrían desarrollar sistemas de reciclaje de ciclo cerrado para los residuos de sus propios productos de embalaje con el fin de convertirlos en nuevos materiales de embalaje, lo que aumentaría la sostenibilidad y generaría nuevas fuentes de ingresos.
En el sector médico, los embalajes no se usan solo como protección. Muchos artículos se tienen que transportar en envases que mantengan una temperatura concreta. Esta es una barrera importante para el uso de embalajes médicos sostenibles, debido al uso generalizado de métodos de refrigeración y materiales aislantes que no son sostenibles.
Al igual que en el caso de los materiales de embalaje, la sostenibilidad del aislamiento se puede mejorar mediante el uso de materiales reciclables o biodegradables. La sostenibilidad se puede fomentar desarrollando materiales aislantes más eficaces, ya que eso reduciría la cantidad de aislamiento requerida. De esta forma, el desarrollo de nuevos polímeros para crear opciones de materiales aislantes más eficaces y respetuosas con el medioambiente puede ser una oportunidad interesante para los fabricantes de plásticos.
Los materiales aislantes sostenibles que usan alternativas al plástico, como el cartón o los plásticos con un alto potencial de reciclaje, están empezando a llegar al mercado, aunque todavía queda margen para desarrollar materiales aislantes sostenibles y de gran eficacia adaptados a las necesidades del sector médico.
Además del aislamiento, la distribución con cadena de frío requiere el uso de congeladores y servicios de transporte con control de la temperatura. Una mejora de la eficacia del aislamiento de los embalajes podría aumentar la cantidad de tiempo que los productos se pueden almacenar fuera de estos servicios, lo que reduciría la dependencia de sistemas de refrigeración con un elevado coste energético.
El uso de materiales solo es una parte del proceso para crear embalajes médicos sostenibles. Debemos garantizar la sostenibilidad a lo largo de todo el ciclo de vida del material. Durante el desarrollo de polímeros biodegradables o reciclables, los fabricantes de plásticos deben tener en cuenta factores como los siguientes:
En cuanto a los bioplásticos, las alternativas vegetales se suelen publicitar como totalmente sostenibles. Sin embargo, el uso de almidón, celulosa, xylan, quitina y polímeros basados en proteínas debe sustentarse en prácticas agrícolas sostenibles y renovables para suministrar estos materiales.
Los plásticos de ácidos polilácticos (PLA) se crean a partir del almidón vegetal y se solían promocionar como alternativas a los plásticos compostables y con una huella neutra desde el punto de vista del carbono. Lamentablemente, pronto surgieron críticas que daban una visión realista sobre la sostenibilidad de los PLA, ya que es necesario separarlos de otros residuos y transportarlos a instalaciones de compostaje especiales. Aunque, técnicamente, los PLA se descomponen en estas instalaciones, el proceso es mucho más similar al reciclaje, con lo que su ciclo de vida es parecido al de los plásticos tradicionales.
La historia de los PLA pone de relieve la importancia del proceso de diseño de los nuevos materiales sostenibles, que debe tener en cuenta todo su ciclo de vida. Garantizar la sostenibilidad a largo plazo de los nuevos materiales ayudará a aumentar su valor y su popularidad a largo plazo.
Aunque los fabricantes de plásticos se enfrentan a desafíos relacionados con las necesidades de los productos médicos estériles, delicados o sensibles a la temperatura, existen innumerables oportunidades de innovación. El desarrollo de nuevos bioplásticos y de tecnologías de reciclaje innovadoras abre la puerta al futuro sostenible de los embalajes médicos. Estas tecnologías, combinadas con las iniciativas de los fabricantes de dispositivos médicos y los profesionales sanitarios dirigidas a fomentar la reciclabilidad y la sostenibilidad del ciclo de vida de los embalajes, pueden ser el camino hacia un nuevo futuro más sostenible en el sector médico.
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