Un material permite la liberación simultánea y controlada de fármacos con distintas acciones

En una investigación se puso a prueba en una investigación el siloxano-poliéter, una sustancia flexible y transparente que posee características de hidrogel y que puede absorber grandes volúmenes de agua en sus intersticios sin disolverse

Por Elton Alisson  |  Agência FAPESP – Un material polimérico y con características de hidrogel desarrollado por científicos brasileños puede ayudar a hacer frente a uno de los actuales retos de la industria farmacéutica: la creación de un sistema que haga posible la liberación controlada en el organismo de moléculas con distintas actividades farmacológicas contenidas en una única gragea.

En un estudio que contó con el apoyo de la FAPESP y que salió publicado en la revista Applied Bio Materials, de la American Chemical Society, investigadores de las universidades de Franca (Unifran) y del Estado de Minas Gerais (UEMG) pusieron a prueba el uso de un tipo de material conocido como siloxano-poliéter –o “ureasil”– para liberar en el organismo en forma simultánea un anticancerígeno y un antiinflamatorio. Aparte de poseer acciones terapéuticas distintas, los fármacos que se utilizaron en la investigación también exhiben grados distintos de afinidad con el agua.

“Logramos desarrollar un sistema para liberación simultánea de dos fármacos incorporados a una misma matriz polimérica [plástica]”, declaró Eduardo Ferreira Molina, docente de la Unifran y coordinador del proyecto, a Agência FAPESP.

Esta matriz polimérica, que es flexible y transparente, está compuesta por fragmentos de dimensiones nanométricas (milmillonésimas partes del metro) de siloxano y de un poliéter (PEO). El material, con características de hidrogel (un gel formado por una red rígida tridimensional de polímeros), es capaz de absorber grandes volúmenes de agua en sus intersticios sin disolverse, por eso se lo considera ideal para liberación controlada de fármacos.

Mediante un proceso denominado sol-gel –en el cual se produce la transformación de un líquido con partículas en suspensión (“sol”) en un gel–, los científicos lograron incorporar simultáneamente a la matriz el antiinflamatorio naproxeno y el anticancerígeno 5-fluorouracil.

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

El antiinflamatorio naproxeno tiene un carácter hidrofóbico, esto es, que no absorbe agua. En tanto, el 5-fluorouracil es hidrofílico y, por ende, posee una mayor afinidad con el líquido elemento. La incorporación de ambos a la matriz de poliéter fue posible gracias a los grupos funcionales presentes en el material.

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

La prueba de liberación

A los efectos de probar y medir la liberación de los medicamentos, se realzaron ensayos in vitro, mediante la inmersión del material en agua a una temperatura y con un nivel de acidez (pH) similares a los existentes en el intestino humano.

La cantidad de medicamentos liberada en la solución se midió mediante espectroscopía en el ultravioleta visible. Los resultados mostraron que el material fue capaz de liberar los medicamentos en cantidades iguales y mantener dicha liberación en el transcurso del tiempo.

“Estos resultados son inéditos. No existía hasta ahora ninguna información en la literatura científica que refiriera la aplicación de este tipo de materiales con el objetivo de liberar en forma controlada dos agentes terapéuticos simultáneamente y en iguales cantidades, y mantener esa acción en el transcurso del tiempo”, dijo Ferreira Molina.

Con efecto sinérgico contra el cáncer

De acuerdo con el investigador, la idea apunta a que este material pueda utilizarse bajo la forma grageas para encapsular y liberar controladamente una serie de agentes terapéuticos, entre ellos fármacos quimioterapéuticos utilizados en el combate contra el cáncer.

Una de las limitaciones de los quimioterapéuticos que se aplican en la actualidad reside en la quimiorresistencia, que es la resistencia que oponen determinadas células cancerosas a la acción de los compuestos activos. Los sistemas de administración de fármacos como el descrito en el artículo pueden retardar el desarrollo de la referida quimiorresistencia, aparte de mejorar la eficacia terapéutica y disminuir los efectos colaterales, pues la combinación de distintos agentes terapéuticos en un mismo fármaco tiende a promover un efecto sinérgico o combinado, según consignó Ferreira Molina.

“Además de combatir el cáncer, un medicamento con este sistema de liberación, que contenga un fármaco quimioterapéutico y otro agente terapéutico, podría disminuir los efectos colaterales del tratamiento”, dijo el investigador.

Este trabajo contó también con financiación de la FAPESP mediante una beca de maestría.

Suscriptores de la revista Applied Bio Materials pueden leer el artículo intitulado 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 Ferreira Molina, en el siguiente enlace: pubs.acs.org/doi/10.1021/acsabm.8b00798.