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Un hidrogel permite la liberación simultánea y controlada de fármacos con acciones diferentes

Lunes 23 Septiembre, 2019 en  Ciencia y Tecnología

Un polímero con características de hidrogel, desarrollado por investigadores brasileños, puede ayudar a crear un sistema que permita la liberación controlada en el organismo de moléculas con diferentes actividades farmacológicas, contenidas en una única gragea.

hidrogel

(Agencia FAPESP) Un polímero con características de hidrogel, desarrollado por investigadores brasileños, puede ayudar a responder uno de los desafíos actuales de la industria farmacéutica: crear un sistema que permita la liberación controlada en el organismo de moléculas con diferentes actividades farmacológicas, contenidas en una única gragea.

En un estudio respaldado por FAPESP y publicado en la revista Applied Bio Materials de la American Chemical Society, científicos de las universidades de Francia (Unifran) y del Estado de Minas Gerais (UEMG) probaron el uso de una clase de material conocido como siloxano-poliéster- o “ureasil” – para liberar simultáneamente un anticancerígeno y un antiinflamatorio en el organismo. Además de distintas acciones terapéuticas, los medicamentos utilizados en la investigación también tienen diferentes grados de afinidad por el agua.

“Conseguimos desarrollar un sistema para la liberación simultánea de dos fármacos incorporados en la misma matriz polimérica [plástica]“, dijo Eduardo Ferreira Molina, profesor de Unifran y coordinador del proyecto, a la Agência FAPESP.

Flexible y transparente, la matriz polimérica está compuesta de segmentos en escala nanométrica (billonésima parte de un metro) de siloxano y un poliéster (PEO). Con características de hidrogel (gel formado por una red tridimensional rígida de polímeros), el material es capaz de absorber grandes volúmenes de agua en sus intersticios sin disolverse y, por lo tanto, se considera ideal para la liberación controlada de fármacos.

A través de un proceso llamado sol-gel, en el que un líquido con partículas en suspensión (“sol”) se transforma en un gel, los investigadores pudieron incorporar en la matriz, el antiinflamatorio naproxeno y el anticancerígeno 5-fluorouracilo, simultáneamente .

“La idea era incorporar dos agentes terapéuticos sin cambiar las propiedades fisicoquímicas de la matriz polimérica o la de los fármacos”, explicó Molina.

El naproxeno antiinflamatorio tiene un carácter hidrófobo, es decir, no absorbe agua. El 5-fluorouracilo es hidrofílico y, por lo tanto, tiene una mayor afinidad con el líquido. La incorporación de ambos en la matriz de poliéster fue posible debido a los grupos funcionales presentes en el material.

“Esto hizo posible la ‘solubilización’ del naproxeno y del 5-fluorouracilo”, explicó Molina.

Prueba de liberación
Para probar y medir la liberación de los fármacos, se realizaron pruebas in vitro en las que el material se sumergió en agua con temperatura y acidez (pH) similares a las encontradas en el intestino humano.

La cantidad de fármacos liberados en la solución se midió por espectroscopía ultravioleta visible. Los resultados mostraron que el material fue capaz de liberar las drogas en cantidades iguales y mantener la liberación en el tiempo.

“Estos resultados son inéditos. Hasta ahora, no ha habido informes en la literatura científica sobre la aplicación de esta clase de materiales para liberar dos agentes terapéuticos simultáneamente en la misma cantidad y mantener esto a lo largo del tiempo ”, dijo Molina.

Efecto sinérgico contra el cáncer
Según el investigador, la idea es que el material se use como una píldora para encapsular y liberar controladamente una serie de agentes terapéuticos, entre ellos quimioterápicos utilizados para combatir el cáncer.

Una de las limitaciones de los quimioterápicos utilizados hoy en día es la quimiorresistencia, la resistencia de ciertas células cancerosas a la acción del compuesto activo. Los sistemas de administración de fármacos como el descripto en el artículo pueden retrasar el desarrollo de la quimiorresistencia, así como mejorar la eficacia terapéutica y disminuir los efectos secundarios. Esto se debe a que la combinación de diferentes agentes terapéuticos en el mismo fármaco tiende a promover un efecto sinérgico o combinado, señaló Molina.

“Además de combatir el cáncer, un medicamento con este sistema de administración que contiene un quimioterápico y otro agente terapéutico podría disminuir los efectos secundarios del tratamiento”, dijo.

El artículo “Ureasil organic-inorganic hybrid as a potential carrier for combined delivery of anti-inflammatory and anticancer drugs” (DOI: 10.1021/acsabm.8b00798), de Beatriz B. Caravieri, Natana A. M. de Jesus, Lilian K. de Oliveira, Marina D. Araujo, Gabriele P. Andrade y Eduardo F. Molina puede leerse por suscriptores de la revista Applied Bio Materials en https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsabm.8b00798.


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