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Farmaci incapsulati in liposomi per una somministrazione efficiente e prolungata

I sistemi di somministrazione dei farmaci sono necessari per distribuire l’ingrediente attivo in luoghi mirati del corpo. Uno studio europeo ha sviluppato un metodo innovativo per preparare nanocapsule di liposomi in grado di portare il farmaco a destinazione con minori probabilità di una risposta immunitaria e con una biodistribuzione efficiente.
Farmaci incapsulati in liposomi per una somministrazione efficiente e prolungata
In molti casi, la somministrazione di farmaci non specifica a tessuti normali o sensibili causa significativi effetti collaterali. Inoltre questo potrebbe significare che l’ingrediente attivo non è biodisponiblie nel corpo e di conseguenza arriva in modo non efficiente al tessuto o organo interessato.

Idealmente, un sistema di somministrazione del farmaco dovrebbe essere sicuro, non immunogenico e dovrebbe fornire una somministrazione mirata del composto in questione. Le nanocapsule si sono dimostrate portatori adatti per i farmaci perché hanno una cavità per il farmaco circondata da una membrana naturale o sintetica. Lo sviluppo e l’ottimizzazione della fabbricazione e la funzionalizzazione delle nanocapsule è un campo sul quale la ricerca sta lavorando intensamente.

Una tecnologia innovativa per la generazione di nanocapsule

I liposomi sono ampiamente usati come veicoli per la somministrazione di peptidi, proteine e altre sostanze attive per fini farmaceutici e biochimici. Oltre ai fosfolipidi però il loro principale svantaggio è che danno inizio a risposte immunitarie attivando il sistema del complemento.

Per risolvere questo, gli scienziati del progetto DECENT AID, finanziato dall’UE, hanno sviluppato una nuova tecnologia di produzione di nanocapsule che usano la centrifugazione e tecniche colloidali e di meccanica dei fluidi. “Queste nuove nanocapsule dobrebbero essere particolarmente adatte per le proteine e altre biomolecole sensibili che sono vulnerabili alla degradazione da parte delle attuali tecnologie di incapsulazione.” spiega il coordinatore del progetto, il dott. Leneweit.

I ricercatori hanno usato proteine come ingredienti farmaceutici attivi in nanoemulsioni con fosfolipidi ed emulsionanti. Questi sono stati poi centrifugati per produrre nanocapsule asimmetriche per mezzo di una tecnica specializzata che associa un sistema ottico in situ.

La caratterizzazione per quanto riguarda le dimensioni, la polidispersione, l’efficienza di incapsulamento per i farmaci idrofili e l’asimmetria dell’involucro della nanocapsula ha prodotto un risultato inaspettato. Il consorzio ha scoperto che la densità e l’organizzazione dei fosfolipidi in monostrati o multistrati dipendeva dall’interazione tra l’acqua e il solvente organico usato. La modalità di interazione appena scoperta avrà probabilmente un ruolo nel trasporto del grasso nella circolazione del sangue e nei primi stadi dell’artereosclerosi, come pubblicato sulla rivista “Langmuir”.

Data la capacità dei liposomi di attivare il complemento, i ricercatori hanno testato l’immunogenicità delle nanocapsule di liposomi vuote in vitro e in vivo e hanno studiato il meccanismo della reattività immunitaria. Per ridurre al minimo l’attacco immunitario da parte del complemento, la coagulazione e i sistemi dei fagociti, e prolungare la circolazione nel sangue, le nanocapsule sono state rivestite con eparina, un polimero che si trova naturalmente nel corpo umano. Essendo biodegradabile e non immunogenico, il rivestimento previene la depurazione accelerata del sangue in seguito a una somministrazione ripetuta di nanocapsule. Il nuovo sistema protettivo si è rivelato stabile in tampone, plasma e nel corpo umano.

Le nanocapsule di liposomi ricoperte dal polimero sono state testate anche rispetto a nanocapsule non rivestite per l’immunogenicità in vivo. La distribuzione e l’efficienza del farmaco sono state controllate in vari modelli con ratti tra cui uno per il cancro. I risultati hanno mostrato un nuovo meccanismo di depurazione mediata dal complemento di nanocapsule non protette, sottolineando l’importanza dei polimeri naturali per conferire una resistenza immunitaria.

Ampliamento industriale

Il metodo di DECENT AID ha raggiunto efficienze di incapsulamento di fino al 95 % e asimmetrie a doppio strato di fino all’82 %. “I nostri risultati danno la prospettiva per sviluppare un’applicazione industriale e ottenere tecnologie per l’incapsulamento di ingredienti farmaceutici attivi sensibili in nanocapsule con una qualità mai raggiunta prima,” commenta il dott. Leneweit. Il consorzio ha in programma di stabilire le procedure per dispositivi cengrifughi in funzione continua per permettere la produzione industriale delle nanocapsule.

Collettivamente, le nanocapsule asimmetriche di DECENT AID e il sistema di protezione polimerico sono riuscite a colmare una lacuna nel settore della somministrazione dei farmaci. Le proprietà delle nanocapsule le rendono ideali per ingredienti farmaceutici attivi sensibili come quelli usati per il cancro.

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Argomenti

Life Sciences

Keywords

Liposoma, somministrazione del farmaco, nanocapsule, DECENT AID, complemento