Diseño de formulaciones orales de Anfotericina B encapsulada en nanopartículas poliméricas biodegradables y su eficacia frente a levaduras multi-drogo resistentes: Una aproximación a partir de las interacciones fármaco ¿ polímero

La AmB es un antifúngico de amplio espectro, su uso clínico se remonta a 1959 cuando fue aprobado por la FDA [16-18. su uso es limitado por su alta toxicidad renal [19. Por lo cual, se han desarrollado formulaciones liposomales de menor toxicidad, pero su alto costo y requerimiento de dosis más alto limita su uso, especialmente en países con bajos ingresos per cápita. Aunque la AmB presenta múltiples desventajas, no existen aún sustitutos para uso clínico que presenten un espectro tan amplio de acción y que presente tan pocos reportes de resistencia. La toxicidad de la AmB se debe a que a concentraciones superiores a 1 mg/mL forma agregados los cuales se acomplejan con moléculas de colesterol presentes en membranas de células como los eritrocitos generando canales tipo ¿barril¿ que permiten intercambio de materia ocasionando desbalance electrolito y por ende apoptosis celular, es de anotar que la forma monomérica de la AmB aunque es activa frente a las hongos, no presenta toxicidad [20. Por otro lado, la imposibilidad de ser administrada vía oral, se debe a su baja solubilidad, baja capacidad de penetrar membranas y estabilidad frente al ácido estomacal. Como alternativa para obtener formulaciones de AmB más seguras y que puedan ser administradas vía oral sin sacrificar su biodisponibilidad, el uso de nanopartículas poliméricas como vehículos figura como una alternativa promisoria. En los últimos años, ha incrementado el número de investigaciones relacionadas con el uso de micelas poliméricas como vehículos de fármacos de baja solubilidad en agua, permitiendo adicionalmente, su liberación controlada y en algunos casos, dependiendo de sus características químicas superficiales, su vectorización [21. En trabajos previos, el grupo de investigadores ha demostrado que la encapsulación de AmB en micelas obtenidas a partir de copolímeros anfifílicos, reduce su toxicidad y permite su liberación durante períodos prolongados, igualmente se ha encontrado que polímeros bioconjugados con colesterol presentan porcentajes altos de encapsulación mientras que la actividad antifúngica de la AmB se mantiene. Las micelas poliméricas son estructuras tipo core-shell formadas generalmente por un núcleo hídrófobo, el cual es responsable por solubilizar la droga, controlar la velocidad de su liberación y garantizar la estabilidad de las nanopartículas micelares y una corteza hidrófila la cual se responsable de la estabilidad coloidal de las partículas y su interacción con sistemas biológicos. Dado que la AmB es una sustancia de alto peso molecular y exhibe un comportamiento anfifílico su disolución en núcleos micelares no es favorable desde el punto de vista termodinámico. Por esta razón, se hace indispensable la inclusión de moléculas que incrementen su solubilidad. En un trabajo previo, se encontró que micelas obtenidas a partir de copolímeros del tipo poli(etielenglicol)-bloque-poli(acrilato de butilo -co- acrilato de colesterilo) presentan porcentajes de encapsulación superiores a los correspondientes copolímeros que no contienen acrilato de colesterilo. Estas micelas también permitieron obtener perfiles de liberación controlada de la AmB. En el presente proyecto, se pretende desarrollar formulaciones orales de AmB a partir de su encapsulación en micelas formadas por copolímeros en bloque anfifílicos biodegradables. Se tiene como hipótesis que el desempeño de micelas poliméricas como vectores de AmB en cuanto a reducir su toxicidad e incrementa su biodisponibilidad sin afectar su eficacia, puede lograrse controlando las características químicas de los precursores poliméricos empleados en su fabricación. Para ello, se propone el desarrollo de copolímeros anfifílicos formados por polietielenglicol y un poliéster biodegradable (policaprolactona o poliláctida) copolimerizado con un carbonato funcional (ver figura 1 del anexo). La biodisponibilidad de la AmB en formulaciones orales, dependerá de la longitud del segmento hidrófobo, por tanto ajustando la longitud de este segmento se logrará incrementar la absorción de las nanopartículas en el tracto intestinal, en tanto las características del segmento hidrófobo tipo de polímero y la sustancia con la cual se modifica determinan la solubilidad de la AmB, su estado de agregación y velocidad de liberación. Investigaciones previas han mostrado que la agregación de la AmB procede a través de interacciones tipo Van der Waals que involucran el segmento hidrocarbonado de la AmB. Por esta razón en este proyecto se propone emplear sustancias hidrófobas biocompatibles las cuales se espera que además de incrementar la solubilidad de la AmB inhibirán su agregación. Pese a que estas sustancias si se modifican con un polímero hidrófilo podrían por si mismas encapsular la AmB, su incorporación a una micela polimérica hace que las nanopartículas resultantes además de presentar mayor estabilidad termodinámica denotada por un menor valor de concentración crítica de agregación, también presenten estabilidad cinética la cual resulta del enmarañamiento de las cadenas poliméricas, permitiéndose controlar la velocidad de liberación a través el peso molecular del polímero. Las mejores características del segmento hidrófobo, tales como tipo de polímero PCL o PLA, su grado de polimerización, el tipo de sustancia injertada y su densidad en la cadena, serán aquella que presenten valores de solubilidad y actividad antifúngica in vitro frente a cuatro levaduras del género Candida spp comparables al Fungizone ® medicamento de referencia para estas infecciones; pero que a la vez presenten porcentajes de hemolisis in vitro inferiores al 20%, baja agregación y liberación controlada del principio activo.