APLICAÇÕES DE SISTEMAS DE LIBERAÇÃO DE FÁRMACOS IMPLANTÁVEIS
PRINCIPAIS APLICAÇÕES
Nas últimas décadas, o surgimento de produtos farmacêuticos modernos e o grande crescimento da indústria de biotecnologia revolucionaram a abordagem para o desenvolvimento dos sistemas de “drug delivery”. Estudos e a fabricação de implantes com formulações complexas que controlam a taxa e o período de entrega de medicamentos e, em áreas específicas do corpo para tratamento têm se tornado cada vez mais comum [1]. A Progestasert® é um exemplo de produto no mercado, um implante intrauterino contendo progesterona para uso contraceptivo, que foi lançado pela empresa americana Alza. Outro implante contraceptivo subdérmico comercializado no Brasil é o Implanon®. Sua ação dura por até 3 anos, sendo fácil de inserir e de remover. Outro exemplo é o Zoladex LA® é um implante subcutâneo para controle do câncer de próstata, contendo o fármaco acetato de goserelina disperso em uma matriz de PLGA que, após controlar a liberação do fármaco por 3 meses, é biodegradada e eliminada do organismo. A pastilha de Gliadel® é utilizada no tratamento quimioterápico e implantada no cérebro na cavidade formada após a remoção cirúrgica de um glioma maligno [2].
Figura 1 – Principais aplicações de sistemas de liberação de fármacos implantáveis.
SISTEMAS DE LIBERAÇÃO DE FÁRMACOS
Na liberação convencional, a cada dose aplicada o fármaco é absorvido de uma vez, o que provoca picos de concentração, e pode ocorrer a extrapolação ao atingir um nível tóxico. Outra desvantagem da liberação convencional seria a necessidade de administrar mais de um comprimido por dia, o que reduz a adesão ao tratamento. Já na liberação controlada a curva está sempre dentro da faixa terapêutica, assim o fármaco é liberado de forma gradual e promove-se uma maior eficácia no tratamento, evitando que níveis tóxicos sejam alcançados, assim como muitos efeitos colaterais [3].
Figura 2 – Representação esquemática do comportamento dos sistemas de liberação do fármaco convencional, controlada e prolongada. Fonte: RODRIGUES; SILVA (2005)
VANTAGENS E DESVANTAGENS
A principal vantagem desses sistemas inclui a entrega local direcionada da droga a uma taxa constante e predeterminada, minimizando assim a dose necessária e os efeitos colaterais potenciais, enquanto melhora a eficácia terapêutica. Há diversos tipos de mecanismos de liberação de fármaco disponíveis atualmente, mas o sistema de matriz polimérica e o sistema de reservatório são os mais comuns. O desenvolvimento dos dispositivos iniciou-se com o uso de polímeros não biodegradáveis, que dependem do processo de difusão, e subsequentemente progrediu-se para o uso de polímeros biodegradáveis [4].
Figura 3 – Vantagens e desvantagens da utilização de implantes com sistemas de liberação controlada de fármacos.
Um foco principal da pesquisa relacionada a medicamentos tem sido a síntese e descoberta de agentes farmacologicamente ativos potentes para gerenciar, tratar ou curar doenças. No entanto, é aparente que o benefício terapêutico e a potência de um fármaco não estão diretamente correlacionados; em vez disso, está ligado ao método de formulação e distribuição do medicamento no corpo. O modo de administração afeta vários fatores que contribuem para a eficácia terapêutica, incluindo farmacocinética, distribuição, captação e metabolismo celular, excreção e depuração, bem como toxicidade. Além disso, os medicamentos podem perder sua atividade farmacológica devido a alterações em fatores ambientais, como umidade , temperatura e pH, que podem ocorrer no corpo ou durante o armazenamento. À medida que a indústria de biotecnologia continua a desenvolver novas classes de biofármacos, é necessário melhorar a compreensão fundamental de como a entrega de medicamentos afeta a segurança e a eficácia, juntamente com novas tecnologias de entrega. No entanto, a entrega de medicamentos continua a ser um desafio importante, incluindo nosso conhecimento limitado das barreiras biológicas que limitam a distribuição de drogas. Essas necessidades e limitações não atendidas deram origem a esforços consideráveis de pesquisa voltados para o design, implementação e tradução de biomateriais para entrega de medicamentos. [5,6].
BIOMATERIAIS
Além de comprimidos e injeções, os biomateriais foram desenvolvidos para administrar fármacos em uma variedade de outras maneiras. Os biomateriais têm melhorado a entrega de fármacos por vias orais e injetáveis, os modos mais comuns de administração de medicamentos, ao mesmo tempo em que se cria novos caminhos para a entrega de fármacos, incluindo vias pulmonar, transdérmica, ocular e nasal. Cada rota tem suas próprias vantagens e limitações, exigindo que o design de biomateriais seja exclusivamente adequado para administração do medicamento à via de administração pretendida [5].
Para superar as desvantagens de implantes não biodegradáveis, sistemas biodegradáveis, com base em polímeros, tais como poli (ácido láctico) (PLA), poli (ácido láctico-co-glicólico) (PLGA), poli (caprolactona) (PCL) ou suas variantes de copolímero em bloco com outros polímeros foram desenvolvidos. Uma grande vantagem dos sistemas biodegradáveis é que os polímeros biocompatíveis usados para fabricar esses sistemas são absorvidos ou excretados pelo corpo [4].
Figura 4 – Exemplos de biomateriais e suas vias de administração para uso in vivo. Fonte: Adaptado de FENTON (2018).
SOBRE A AUTORA
Cristiane Nayuni Wada é Mestre e Engenheira de Materiais formada pela Universidade Estadual de São Paulo e atualmente é aluna de Doutorado em Ciência e Engenharia de Materiais. Sua tese foca no desenvolvimento de implantes drug delivery para tratamento de câncer.
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REFERÊNCIAS
[1] DEL VALLE, E. M. M.; GALÁN, M. A.; CARBONELL, R. G. Drug delivery technologies: The way forward in the new decade. Industrial and Engineering Chemistry Research, v. 48, n. 5, p. 2475–2486, 2009.
[2] VILLANOVA J. C. O. et al. Aplicações Farmacêuticas de Polímeros. Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 20, nº 1, p. 51-64, 2010.
[3] RODRIGUES, P. O; SILVA, M. A. S. S. Avaliação in vitro de medicamentos de liberação controlada: aplicação de métodos estatísticos, modelos dependentes e independentes de análise. 2005.
[4] KUMAR, A; PILLAI, J. Implantable drug delivery systems: An overview. Nanostructures for the Engineering of Cells, Tissues and Organs. Chapter 13, p. 473-511,2018.
[5] FENTON O. S. et al. Advances in Biomaterials for Drug Delivery. Adv. Mater, v. 30, p. 1-29, 2018.
[6] SENAPATI, S. et al. Controlled drug delivery vehicles for cancer treatment and their performance. Signal Transduction and Targeted Therapy. p. 1-19, 2018.
