Contactos más inteligentes, no más agujas
FLICKR, SIMON LEELa administración de medicamentos en el segmento posterior del ojo ha sido un desafío durante mucho tiempo, debido en gran parte a las barreras fisiológicas que las moléculas grandes basadas en péptidos no pueden cruzar. Dos estudios recientes destacan cómo se utilizan enfoques innovadores de nanotecnología para superar estos obstáculos.
Los investigadores dirigidos por Francesca Cordeiro, profesora de neurodegeneración retiniana y estudios de glaucoma en el University College London, utilizaron liposomas, vesículas a base de lípidos que se puede cargar con moléculas de fármacos para formular gotas para los ojos que administren Avastin, un medicamento anti-factor de crecimiento endotelial vascular (anti-VEGF) comúnmente utilizado para tratar la degeneración macular relacionada con la edad (AMD). Los investigadores propusieron que la administración de Avastin basada en liposomas es una alternativa prometedora a las inyecciones intraoculares comparativamente riesgosas e invasivas que actualmente son el único tratamiento efectivo para muchos pacientes con AMD. Su trabajo se publicó en Small este mes (5 de marzo).
Los liposomas están bien establecidos como sistemas de administración de fármacos, pero sigue siendo posible lograr que atraviesen las barreras oculares…
Esto es emocionante y el potencial es enorme, pero aún es una etapa temprana, dijo a The Scientist Rahul Khurana, oftalmólogo de Northern California Retina Vitreous Associates y portavoz de la Asociación Estadounidense de Oftalmólogos. en un correo electrónico. Una de las preocupaciones es si el Avastin está activo. Los anticuerpos se descomponen rápidamente cuando se hidratan y es posible que no estén activos aunque estén presentes en la parte posterior del ojo. Los agentes anti-VEGF también presentan un riesgo de absorción sistémica cuando se aplican tópicamente, advirtió Khurana. Estamos muy preocupados por los efectos anti-VEGF sistémicos que pueden poner a los pacientes en riesgo de accidente cerebrovascular e hipertensión.
Pero hay formas de reducir ese riesgo, explicó Cordeiro, quien también es consultor oftalmólogo honorario en Western Eye. Hospital de Londres. Una de las cosas que sabemos de la administración de medicamentos para el glaucoma es que si bloquea el conducto lagrimal, hay una absorción sustancialmente menor, dijo. Además, la dosis administrada con las gotas para los ojos bien puede ser más pequeña y permanecer en el ojo por un tiempo más corto que la dosis administrada actualmente por inyección intraocular. El equipo de Cordeiros ahora busca financiamiento y colaboraciones para llevar sus desarrollos a ensayos clínicos.
Hacer que los medicamentos superen las barreras biológicas es solo el primer obstáculo: una de las mayores amenazas para el tratamiento exitoso de los trastornos oculares es el cumplimiento del paciente. Incluso cuando las gotas para los ojos están disponibles, los pacientes a menudo no las aplican correctamente, dijo Khurana. Las lentes de contacto empapadas en drogas, una alternativa a las gotas, pueden ser problemáticas debido a las dosis rápidas e incontroladas, o la activación prematura en el transporte y almacenamiento.
Pero otra solución basada en nanotecnología está en el horizonte. Dean Ho y sus colegas de la Universidad de California, Los Ángeles, diseñaron una lente de contacto incrustada con partículas de nanodiamantes cargadas de fármacos, que se activan por la presencia de la enzima lisozima que se encuentra en las lágrimas para liberar una dosis controlada del maleato de timolol, un fármaco para el glaucoma, sobre el curso de un día. El equipo de Hos publicó sus resultados en ACS Nano el mes pasado (8 de febrero).
Los nanodiamantes, subproductos de los procesos de extracción/refinación de diamantes, son materiales sostenibles y bien tolerados, y un opción atractiva para uso biomédico, dijo Ho. Seleccionamos [los nanodiamantes] debido a su arquitectura octaédrica truncada de facetas únicas que se ha demostrado que se une potentemente a un amplio espectro de fármacos de manera rápida y al mismo tiempo median en la liberación desencadenada y sostenida, explicó.
El último diseño del equipo incorpora varias mejoras con respecto a iteraciones anteriores, incluida una mayor robustez mecánica, niveles mantenidos de contenido de agua importantes para la comodidad, así como acceso a la lisozima para inducir la liberación del fármaco y niveles prácticos de claridad, dijo Ho.
Y obtener estas propiedades correctamente es fundamental para diseñar lentes adecuados para uso clínico, dijo Mark Byrne, profesor de ingeniería química en la Universidad de Auburn en Alabama. El campo ha visto muchos tipos diferentes de tecnología, muchas de las cuales han fallado en ensayos clínicos o en animales, dijo Byrne a The Scientist. La gente a menudo subestima el tiempo y la energía que se necesita para diseñar el polímero.
El mecanismo de activación de la lisozima distingue a este lente de otros similares, señaló Joseph Ciolino de la Escuela de Medicina de Harvard y Massachusetts Eye & Ear, agregando, sin embargo, que podría presentar complicaciones potenciales. Dado que estudios previos han mostrado amplias variaciones en las concentraciones de lisozima lagrimal en ojos sanos, sería interesante ver si también hay una variación en la liberación del fármaco de los lentes de contacto que depende del nivel de lisozima lagrimal de una persona, escribió Ciolino en un artículo. Email. Será fascinante seguir este lente de contacto terapéutico a medida que avanza hacia los estudios in vivo.
El equipo de Hos ahora está trabajando para optimizar los procesos de fabricación y carga de fármacos, y para realizar más estudios preclínicos y en animales. . Pero ya hay posibilidades emocionantes para el futuro, dijo Gus Gazzard, cirujano oftalmólogo consultor en el Moorfields Eye Hospital de Londres. Por ejemplo, los lentes podrían cargarse con múltiples fármacos con diferentes dosis liberadas en diferentes momentos del día, o con antibióticos en dosis bajas para pacientes con riesgo de infección.
A medida que surgen nuevas tecnologías y se aprenden lecciones clínicas , los investigadores en nanotecnología pueden estar en camino de superar las barreras tanto biológicas como sociales. El campo ha tenido una larga infancia, dijo Byrne, pero ahora finalmente estamos creciendo.
BM Davis et al., Administración tópica de Avastin en el segmento posterior del ojo in vivo usando anexina Liposomas asociados a A5, Pequeños, doi:10.1002/smll.201303433, 2014.
H. Kim et al., Las lentes de contacto incrustadas en nanogel de diamante median la liberación terapéutica dependiente de lisozima, ACS Nano, 8(3):2998-3005, 2014.
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