El nuevo sistema de polímeros puede ayudar a revolucionar la próxima generación de medicamentos
Dentro del entorno ácido del estómago, los pZC permanecen en su estado asociado, pero se disocian a medida que avanzan hacia el intestino. Crédito: Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-29851-y
Investigadores de la Universidad de Massachusetts Amherst anunciaron recientemente que han diseñado una nueva clase de material, llamado «complejo polizwitteriónico» o «pZC», que es capaz de soportar las duras condiciones ácidas del estómago y luego disolverse de manera predecible en el ambiente comparativamente suave del intestino delgado. Esta propiedad significa que los pZC podrían ayudar a revolucionar la administración de medicamentos de todo tipo, desde antibióticos orales familiares hasta nuevas clases de delicadas proteínas terapéuticas.
«A pesar de la experiencia común de tragar medicamentos por vía oral, hay una gran cantidad de terapias que no están disponibles por vía oral», dice Khatcher Margossian, autor principal del estudio y candidato a un MD/Ph.D dual. de Rush Medical College y del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Polímeros de UMass Amherst, respectivamente. Esto se debe a que hay muchos medicamentos que no pueden soportar el ambiente fuertemente ácido del estómago. Dos formas de solucionar este problema son inyectar o implantar medicamentos; pero en ambos casos, el dolor, el miedo y los posibles efectos secundarios pueden limitar la voluntad del paciente de someterse al tratamiento o de seguir con el plan de tratamiento durante todo su curso. E incluso aquellos medicamentos que son lo suficientemente fuertes como para resistir el ácido del estómago y llegar al intestino delgado, donde pueden ser absorbidos por el torrente sanguíneo, a menudo no lo hacen completamente intactos.
«Las dosis de medicamentos orales suelen ser mayores de lo que nuestro cuerpo realmente necesita», explica Murugappan Muthukumar, profesor Wilmer D. Barrett en ciencia e ingeniería de polímeros en UMass Amherst y autor principal del estudio. «Esto se debe a que algunos de los medicamentos se descomponen en el estómago».
«Si hubiera alguna forma de proteger este preciado cargamento terapéutico», dice Margossian, «podríamos ampliar la biblioteca de medicamentos que podemos administrar oralmente.» Averiguar cómo proteger el preciado cargamento es exactamente lo que han hecho Margossian, Muthukumar y sus colegas.
El estudio, publicado recientemente en Nature Communications, detalla una nueva clase de material, llamada pZC, que forma a través de un proceso conocido como «coacervación compleja». En su sistema, dos tipos de polímeros cargados, un polizwitterión y un polielectrolito, se asocian para formar una gotita protectora dentro de la cual pueden viajar los medicamentos. El truco que tiene que realizar el pZC es que no solo debe ser lo suficientemente resistente para resistir el ambiente altamente ácido del estómago, sino que también debe desarmarse en las condiciones neutras y mucho más suaves del intestino delgado.
Paradójicamente, la clave del éxito del grupo no fue fortalecer los enlaces entre el polizwitterión y el polielectrolito, sino debilitarlos. «Debilitar la asociación entre los dos materiales», dice Muthukumar, «nos permite controlar con precisión cuándo se separan. Si los enlaces son demasiado fuertes, entonces no hay espacio para jugar».
La investigación del grupo es impulsado por las necesidades de la vida real de los médicos. Estos materiales no solo permitirán a los médicos administrar las dosis correctas de medicamentos de manera más eficiente, sino que también aumentarán enormemente la cantidad de medicamentos que se pueden tomar por vía oral. «Esta es una tecnología fundamental que puede alterar la forma en que tratamos la enfermedad», dice Margossian. «Esperamos que nuestro trabajo llegue a las manos de los médicos y les ayude a salvar vidas».
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La píldora autoinyectable permite la administración oral de anticuerpos monoclonales y otros fármacos inyectados Más información: Khatcher O. Margossian et al, Coacervation in polyzwitterion-polyelectrolyte systems and their potencial aplicaciones para plataformas de administración de fármacos gastrointestinales, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-29851-y Información de la revista: Nature Communications
Proporcionado por la Universidad de Massachusetts Amherst Cita: El nuevo sistema de polímeros puede ayudar a revolucionar el próximo generación de medicamentos (27 de abril de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-04-polymer-revolutionize-medications.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.