Un marco orgánico guiado por aprendizaje automático para la terapia del dolor a largo plazo desencadenada por...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biomédica
• Ciencias de los materiales
• Farmacología

Sus antecedentes:

• El tratamiento del dolor crónico carece de sistemas efectivos para la administración de medicamentos a largo plazo, precisa y no invasiva.
• Los métodos actuales luchan por equilibrar la estabilidad, la precisión espacial y la comodidad del paciente.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una plataforma de administración de medicamentos programable y sensible al ultrasonido para el tratamiento del dolor crónico a pedido.
• Identificar los medicamentos anestésicos óptimos aprobados por la FDA utilizando un enfoque de aprendizaje automático para una mayor eficacia.

Principales métodos:

• Utilizó nanopartículas de marco orgánico enlazado con hidrógeno (HOF) como plataforma sensible al ultrasonido.
• Empleó una tubería guiada por aprendizaje automático (ML) para seleccionar ~ 250 medicamentos aprobados por la FDA para una encapsulación y liberación óptimas.
• Validado *in vitro* e *in vivo* utilizando un modelo de ratas de dolor crónico, evaluando la liberación de fármacos, la señalización neuronal y los resultados conductuales.

Principales resultados:

• Se identificó la bupivacaína y el clorhidrato de lidocaína como candidatos óptimos para anestesia hidrofílica y lipofílica.
• Se ha demostrado la liberación por ultrasonido de anestésicos encapsulados a partir de nanopartículas HOF.
• Los estudios in vivo mostraron una eficacia analgésica sostenida durante hasta siete días, una mejora de la función motora y una reducción del comportamiento de la autotomía.

Conclusiones:

• El sistema de nanopartículas HOF ofrece una plataforma no invasiva y programable para el manejo del dolor de precisión espacial y temporal.
• El aprendizaje automático predijo eficazmente fármacos candidatos con alta eficiencia de carga y resultados terapéuticos superiores.
• Este enfoque representa una estrategia clínicamente traducible para el alivio del dolor crónico bajo demanda.