Elaboran microcápsulas de insulina para su administración vía
oral
De acuerdo con la Federación Internacional de Diabetes (IDF por sus siglas en
inglés), en 2019 se estimó una prevalencia de diabetes a nivel mundial de 9.3%,
que corresponde a 463 millones de adultos, y se calcula que para el año 2045
aumentará a 700 millones.
Para su control, el tratamiento primordial consiste en la administración
intramuscular de insulina. Sin embargo, es considerada una práctica invasiva (aun
cuando su aplicación implica poco o nulo dolor), pues de no efectuarse
correctamente ocasiona endurecimiento e inflamación del tejido graso subcutáneo.
Aunado a ello, la Escuela de Farmacia de la Universidad de California
estima que sólo la mitad de los pacientes efectúan de forma correcta su
medicación, esta omisión es causa de 125,000 muertes anuales debido a
trastornos cardiovasculares.
Con la intención de implementar nuevas tecnologías para el desarrollo de
formas farmacéuticas orales, el doctor David Quintanar Guerrero, responsable del
Laboratorio de Investigación y Posgrado en Tecnología Farmacéutica de la FES
Cuautitlán, y sus colaboradores trabajan en la “Preparación y evaluación de
formulaciones químicamente protegidas de péptidos y proteínas para su
administración oral por técnicas de secado y atomización”, como una alternativa
de administración simple, eficiente y cómoda en beneficio de los pacientes.
Avanza la búsqueda de nuevas formas farmacéuticas
La diabetes es una enfermedad metabólica crónica caracterizada por niveles
elevados de glucosa en sangre, su complicación puede causar daños graves al
corazón, los vasos sanguíneos, ojos, riñones y nervios. La aplicación de insulina
mediante inyecciones es, desde hace décadas, el tratamiento que mejoró la vida
de los pacientes con glucosuria.
Actualmente, la biotecnología moderna y su amplia gama de tecnologías
han avanzado vertiginosamente, permitiendo la creación de nuevos tratamientos y
aplicaciones cada vez más apropiadas, amables y confortables.
“Desde hace veinte años la biotecnología impacta fuertemente en la
producción de fármacos en México, un 20% de los medicamentos que están hoy
en el mercado tiene su origen en estas técnicas. Nosotros, con esta propuesta,
buscamos mejorar la biodisponibilidad de la insulina para su administración por
medio de la vía oral”, explicó el doctor Quintanar.
El objetivo de los doctores Quintanar, David Lechuga Ballesteros y la
maestra Diana Contreras Ortiz fue obtener microcápsulas con recubrimiento
entérico de un polímero biodegradable impermeable, es decir, revestir el principio
activo con una sustancia capaz de impedir la liberación del medicamento hasta su
llegada al intestino delgado, donde sea absorbido.
La obtención del producto activo se realiza a partir del secado por
aspersión, desarrollado en tres pasos: atomización, deshidratación y recolección
del polvo. Una disolución del péptido o proteína se atomiza en una cámara de
secado bajo un flujo constante de aire caliente por lo que la deshidratación tiene
lugar en segundos debido a la gran área específica de las partículas, esta técnica
permite la formación de microgránulos o micropartículas entéricas.
El investigador afirmó que en el presente la mayoría de los péptidos y
proteínas disponibles de manera comercial se administran mediante vía parenteral
debido a las dificultades observadas con otras vías de administración. En
particular, la vía oral presenta importantes retos relacionados con la degradación
de péptidos en el medio ácido y rico en proteasas del tracto gastrointestinal,
también existen dificultades de absorción debido a su alto peso molecular.
Para el desarrollo de estas microcápsulas, el equipo realizó pruebas con
varios excipientes con diferente funcionalidad, entre ellas, carbopol 940, lactosa,
eudragit L100-55, gelucire 44/14, insulina, inhibidor de tripsina de soya y D-
Trehalosa, en medios de disolución de hidróxido de sodio 0.01N y ácido clorhídrico
0.01N.
Una vez obtenidas las partículas recubiertas entéricamente se obtuvo el
rendimiento, el porcentaje de humedad en el polvo con una termobalanza, la
densidad aparente y compactada, el índice de compresibilidad y de Hausner para
el polvo, utilizando un aparato de asentamiento efectuando 250 golpes.
“Empezamos realizando sistemas unidireccionales bioadhesivos porque
creemos que un sólo sistema no es capaz de proteger el fármaco. Desarrollamos
un sistema para absorber este activo en nanopartículas en un material
biodegradable, formamos la película sobre las microesferas y logramos integrar el
material sin que tenga contacto con solventes”, agregó el académico.
Los resultados previamente descritos sugieren que fue posible obtener
microcápsulas con un recubrimiento entérico a través del método de fabricación
desarrollado. Por tanto, para evaluar dicha tecnología elaboraron pruebas en ratas
Winstar, que demostraron la eficiencia de los materiales, sobre todo en insulina,
pues al medir la glucosa los niveles bajaron significativamente.
Por otro lado, sobre la liberación in vitro e in vivo, se sabe que las
microcápsulas obtenidas mejoran la biodisponibilidad oral de esta hormona
polipeptídica (insulina).
La trascendencia del proyecto
La administración oral de insulina se originó como una iniciativa encaminada a
mejorar la calidad de vida de más de 400 personas con diabetes de tipo uno.
Además, podría amortiguar algunos de los efectos secundarios que amenazan la
cotidianidad de los pacientes que no se administran las inyecciones requeridas.
“Lo más innovador de esta implementación es que integra dos
conocimientos de la nanotecnología (bioadhesión y secado por aspersión). Por
eso, puede reemplazar un tratamiento estándar de inyección, ofreciendo múltiples
posibilidades adicionales a la administración farmacológica, ya que puede
funcionar incluso para vacunas suministradas por vía nasal, pulmonar o vaginal”,
detalló el especialista.
Cabe mencionar que este método no invasivo cumple con todos los
requerimientos de la FDA (Food and Drug Administration, por sus siglas en inglés):
simple implementación, práctico, posee estabilidad durante su período de
almacenamiento, adaptable a cualquier fármaco, con mejor biodisponibilidad y de
liberación lenta y controlada, lo que permite mantener los niveles terapéuticos
indicados durante mayor tiempo.
A lo largo de su trayectoria profesional, el doctor Quintanar ha coordinado
diversos proyectos enfocados al mejoramiento de la sanidad pública, lo cual le ha
valido el reconocimiento de la sociedad y la comunidad universitaria, así como de
organismos públicos y privados.
Recientemente, el Programa para el Fomento al Patentamiento y la
Innovación (Profopi) galardonó esta última propuesta del Laboratorio de
Investigación y Posgrado en Tecnología Farmacéutica, con el tercer lugar en su
edición 2021 al posicionarse como una de las mejores solicitudes de patente.
Esta presea la otorga la Coordinación de Vinculación y Transferencia
Tecnológica (CVTT) y tiene como propósito promover la innovación tecnológica, la
cultura de propiedad industrial y la transferencia de la tecnología. Con ello los
universitarios dan muestra de su capacidad de desarrollo tecnológico aplicativo y
la relevancia de sus contribuciones al área de la nanotecnología.
