TRABAJO FIN DE GRADO NUEVOS VECTORES DE …147.96.70.122/Web/TFG/TFG/Memoria/SARA POZA ATIENZA.pdf1....

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FACULTADDEFARMACIA

UNIVERSIDADCOMPLUTENSE

TRABAJOFINDEGRADO

NUEVOSVECTORESDEMEDICAMENTOSPARAAPLICACIÓNVÍAENDOVENOSA.

ESTRATEGIASENLAFORMULACIÓNDEDOXORUBICINA.

Autor:SaraPozaAtienza

Tutor:BegoñaElorzaBarroeta

Convocatoria:Julio2019

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Índice

1. Resumen.2. Introducciónyantecedentes:

2.1. Doxorubicina.2.1.1. Historia.2.1.2. Propiedades:estructuraquímicaymecanismodeacción.2.1.3. Toxicidad.

2.2. Nanotecnología.3. Objetivos.4. Metodología.5. Resultadosydiscusión:

5.1. Liposomas.5.1.1. Característicasgenerales,métodosdeobtenciónycargade

fármacos.5.1.2. DLPdeDOX:Doxil®(USA)/Caelyx®(US).5.1.3. DLNPdeDOX:Myocet®.5.1.4. Lipodox®.5.1.5. Thermodox®.

5.2. Nanopartículas.5.2.1. Livatag®.

5.3. Conjugadospoliméricos.5.3.1. FCE28068/PK1.5.3.2. FCE28069/PK2.

5.4. Micelaspoliméricas.5.4.1. SP1049C.5.4.2. NK911.

6. Conclusiones.7. Bibliografía.

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1. Resumen

La doxorubicina (DOX) se considera uno de los agentes quimioterapéuticosmás eficaces,utilizadocomotratamientodeprimeralíneaennumerosostiposdecáncer.

Sinembargo,presentagravesefectosadversoscomocardiotoxicidadletalymielosupresión,ambosdependientesdeladosisadministradayportantolimitantesdelamisma.

Con el fin de reducir estos efectos adversos y conservar la misma eficacia que lasformulaciones convencionales se han desarrollado nuevas formulaciones basadas ennanotecnología, algunas de ellas aprobadas por agencias reguladoras como la EuropeanMedicineAgency(EMA)olaFoodandDrugAdministration(FDA).

Estarevisiónbibliográficasecentraen ladescripcióny losbeneficiosclínicosdediferentesnanotransportadorescargadosconDOXparaeltratamientodedistintostiposdecáncer.

No sólo abarca aquellos nanotransportadores que se encuentran disponiblescomercialmenteen laactualidad,comolos liposomas,sinotambién losqueseencuentranactualmente en fases clínicas, como los conjugados poliméricos o micelas poliméricas.Destacando,deestosúltimos,losaltosnivelesdedireccionamientopasivoaltumorporsuspropiedades farmacocinéticas y direccionamiento activo por su posibilidad de unión a unligandoespecíficoparaelreceptorasociadoalacélulatumoral.

2. Introducción y antecedentes

2.1.Doxorubicina(DOX)

2.1.1.Historia

Eltérminocáncercomprendeunnumerosogrupodeenfermedadesquesecaracterizanporpresentarprocesosdecrecimientoydiseminaciónincontroladosdelascélulas.Esunadelasprincipales causasdemorbilidad ymortalidaden todoelmundo. Según losúltimosdatosdisponibles del proyecto GLOBOCAN, el número de casos mundiales habría aumentadodesdelos14millonesestimadosen2012alos18,1millonesen2018,valoresqueseguiránaumentandohastaalcanzarcasiunos30millonesdecasosenelaño2040.(1)

Para el tratamiento del cáncer se utilizan diferentes fármacos citotóxicos activos. Lasantraciclinas, como doxorubicina, daunorrubicina, idarrubicina, epirrubicina, entre otros,desdeelpuntodevistaclínicosonunode losagentesquimioterapéuticosmáspotentesyutilizados.

Ladoxorubicina(DOX)seaislóporprimeravezen1969principalmenteenelmiceliode laespecieStreptomycespeucetius var.Caesiuspor tratamientomutagénico conN-nitroso-N-metiluretano de Streptomyces peucetius, microorganismo productor de danorubicina,presentandomayorymásextensaactividadbiológicaqueestaúltimamolécula.(2)

2.1.2.Propiedades:estructuraquímicaymecanismodeacción.

LaDOXes unamolécula anfifílica que comprendeuna genina insoluble en agua (extremohidrófobo)yungrupoamino-azúcarbásico,reductorysolubleenagua(extremohidrofílico).

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Es unpolicétido,metabolito secundariodel hongo, cuya estructuraquímica se caracterizaporposeerunnúcleoplanodeantraquinonaunidaaunazúcarporenlaceglicosídico.

Figura1.Estructuraquímicadedoxorubicina.

CabedestacarquepresentatresfuncionesprototrópicassignificativasconpKasasociados:elgrupoaminodelazúcar(pK8,15),elgrupofenólicoenC11(pK10,16)yelgrupofenólicoenC6(pK13,2).

Destacatambiénlacapacidadintrínsecaderealizarinteraccionesentrelosanillosplanosdemoléculasindividuales,dandolugarasíaunmecanismodeautoasociación.

Esunamoléculasolubleenaguayalcoholesacuosos,moderadamentesolubleenmetanolanhidroeinsolubleendisolventesorgánicosapolares.(3)

Respectoalmecanismodeacciónnoestácompletamenteesclarecido, laDOXactúasobrelos ácidos nucleicos de las células en división mediante dos mecanismos principalespropuestos:

- Intercalación entre los pares de bases de las cadenas de ADN. Inhibiendo así lasíntesisdeADNyARNencélulasdecrecimientorápidomedianteelbloqueodelosprocesos de replicación y transcripción, e interrupción de la reparación de ADNmediadaportopoisomerasaII.

Figura2.Relaciónestructura-actividaddeDOX.

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- Generaciónde radicales libresquepueden conducir al desencadenamientode víasapoptóticas demuerte celular, peroxidación de lípidos, estrés oxidativo y daño enmembranascelulares,ADNyproteínas.Estosucededebidoaquelaestructuradelaquinona de DOX participa en reacciones redox como aceptor de electrones,convirtiéndoseenunmetabolitoinestableelcualpuedeprovocarlesionesenelADNporsímismoopuedevolverasuformadequinonaproduciendoespeciesreactivasdeoxígeno(ROS)comosuperóxido,radicaleshidroxilooperóxido.(4)

Figura3.CiclodeoxidoreduccióndeDOX.

2.1.3.Toxicidad

Al igual que cualquier otro agente quimioterápico, DOX presenta diferentes efectosadversos, siendo la cardiotoxicidadunode losmás importantes. Esto es debido a que lasmoléculasdeDOXconcargapositivaseacumulanpreferentementeenlasmitocondriasdelos miocitos dada su alta afinidad por cardiolipina, lípido aniónico que se encuentrapredominantemente en las membranas mitocondriales internas abundantes en el tejidocardiaco.(5)

Dichacardiotoxicidadsepresentacomomiocardiopatíadependientedeladosis,porloquenodebepasarseunumbraldedosisacumuladaestablecidoen450-500mg/m2.

Existen factores de riesgo que pueden aumentar su aparición, como existencia deenfermedadcardiacapreviaoactual,edad,raza,exposiciónaradiaciones,etcétera.

Sepuedeclasificaren:

- Acontecimientostempranos(cardiotoxicidadaguda):secaracterizaporalteracionesdel ritmo cardiaco, principalmente taquicardia sinusal y/o alteraciones del ECG ytaquiarritmias.Estossíntomassuelenaparacerdentrodelas24horasposterioresalaadministración,indicantoxicidadagudatransitoriaynosuelenpredecireldesarrollosubsiguiente de cardiotoxicidad tardía. Generalmente no se consideran para lainterrupcióndeltratamiento.

- Acontecimientos tardíos (cardiotoxicidad crónica): habitualmente se desarrollanentre2y3mesesdespuésdelafinalizacióndeltratamiento,aunquetambiénsehanregistrado casosmás tardíos, inclusode varios añosposteriores. Semanifiesta conuna reducción de la fracción de eyección ventricular izquierda (FEVI) y/o signos ysíntomas de insuficiencia cardiaca congestiva (ICC), siendo ésta últimapotencialmentemortal.(6)

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EntreotrosefectosadversosdeDOXseencuentran:mielosupresión(tambiénlimitantedeladosis),alopecia reversible,hiperpigmentación,náuseas,vómitos,dolorabdominal,diarrea,deshidratación...(7)

2.2. Nanotecnología

De acuerdo a la Comisión Europea los nanomateriales son materiales cuyas partículaspresentanuntamañoentre1y100nanómetrosenalmenosunadimensión.Sinembargo,no se ha establecido un concepto claro para su definición en el campo científico,especialmenteenrelaciónconellímitedetamañodelaspartículas.

Enelcampodelananomedicina,laaceptacióncomúnextiendeestadefiniciónapartículascondimensionesdehasta1000nm.Losobjetivosprincipalesdelosnanomaterialesenestecampo incluyenobtenercomoresultado fármacosmásespecíficos,conunaconcentraciónmínimaefectivamenorymayorvidamedia;valoracióndelaposibilidaddeencapsularmásdeunprincipioactivo,reduciromoderaralgunodesusefectossecundarios;ymejorartantoparámetrosfarmacocinéticos,farmacodinámicosyperfildeseguridaddelosmedicamentos.(8)

El cáncer ha sido uno de los campos más estudiados en los que se ha aplicado lananotecnología.(9)

3. Objetivos

Debido a los efectos adversos de la terapia convencional con DOX, principalmente lacardiotoxicidaddescrita anteriormente, sehandesarrolladodistintas formulaciones conelfindeconservarlamismaeficaciayreducirlosefectossecundarios.

Desde 1990 se han diseñado varias preparaciones de DOX basadas en nanotecnología,algunasdeellasaprobadasporlaFDA.

Figura4.CronologíabasadaenlahistoriaeinvestigaciónfarmacéuticadeDOX.

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4. Metodología

Sellevóacabounabúsquedabibliográficadeartículosyrevisionesencastellanoeinglésenbuscadores como PubMed, MEDLINE y ScienceDirect utilizando términos que abarcansistemasfarmacéuticosbasadosenlananotecnología,doxorubicinaycáncer.

5. Resultados y discusión

5.1 Liposomas

5.1.1.Característicasgenerales,métodosdeobtenciónycargadefármacos.

Los liposomas son estructuras esféricas vesiculares, altamente organizadas, de tamañomicroscópico(20a5µmdediámetro).Presentanunaparedformadaporlamelasobicapaslipídicasconcéntricas,queencierranunnúmeroigualdeespaciosconcontenidoacuosoensuinterior.Soncapacesdeintegrarmoléculashidrofílicasenelnúcleoacuoso,hidrofóbicasen la bicapa lipídica y también de carácter anfifílico (como es el caso de DOX). Según elnúmero de bicapas lipídicas que presenten, los liposomas se clasifican en vesículasunilamelaresgrandes(LUV;100-200nm),vesículasunilamelarespequeñas(SUV;20-100nm)omultilamelaresgrandes(MLV;igualomayora500nm).(10)

La membrana lipídica está formada por una mezcla de fosfolípidos compuestos por unamoléculadeglicerol,ácidosgrasos (1,2-diacilglicerol)yungrupo fosfato.Siendo la lecitina(fosfatidilcolina)el fosfolípidomásutilizadoyaqueseextraedefuentesnaturalescomolayema de huevo y la semilla de soja. En su composición también podemos encontrarmoléculas de colesterol, que otorgan una mayor estabilidad y una reducción de lapermeabilidaddelasbicapas.(11)

Elmétodogeneraldepreparacióndeliposomascomprendecuatroetapasbásicas:

- Secadodelípidosapartirdedisolventesorgánicos.- Dispersióndelípidosenmedioacuoso.- Purificación del liposoma resultante. Consiste en la eliminación del disolvente

orgánico por centrifugación, diálisis, evaporación, filtración o ultrafiltración, entre

Figura 5.Clasificaciónde losliposomas enfunción de lalamelaridad.

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otras técnicas. El usodeuna técnicauotradependerádel tipode liposoma (MLV,LUVoSUV).

- Análisisdelproductofinal.

La carga de fármacos se puede lograr de forma pasiva, es decir, el fármaco se encapsuladurantelaformacióndeliposomas;oactiva,posterioralaformación.

Las técnicas de carga pasiva incluyen tres métodos diferentes: método de dispersiónmecánica,métododedispersióndeldisolventeymétododeeliminacióndedetergente.Seutilizan para cargar fármacos hidrófobos logrando en la mayor parte de los casos unaefectividad de atrapamiento del 100%, dependiente de la solubilidad del fármaco en lamembranaliposomal.

Sinembargoparafármacoshidrosolubleslaefectividaddecapturasereduciríaaun30%alencontrarse limitadaporelvolumendelimitadoenel interiordel liposomay lasolubilidaddelfármaco.

Porestarazón, los fármacoshidrosolublesquepresentangrupos ionizables,comoDOX,secargan generalmente empleando técnicas de carga activa mediante la generación degradientesdepHposterioresalaformacióndelnanotransportador.(12,13)

Requerimientos Soluciones

Tiempodecirculaciónprolongadoenelplasmahumano.

DesarrollodeliposomasestabilizadosestéricamentecompuestosporfosfolípidosdealtoTm,colesterololipopolímerocomo

2000PEG-DSPE.

Nivelessuficientesycargaestabledelfármacoparaalcanzarellugardeacción.

UsodegradientesdepH/ionesdeamonioparaconseguirlacargaactivaenfármacos

anfipáticos.

Extravasaciónentejidotumoral.

Usodepartículassuficientementepequeñas(aproximadamente100nm)para

extravasacióneficazaprovechandoelefectodepermeabilidadyretención(EPR).

Obtencióndefármacoactivoencélulasdiana.

Liberaciónselectivadelfármacodelosliposomas,debidoasensibilidadfrenteafosfolipasassecretoras,aplicacióndemétodosfísicos(calor,ultrasonido),

gradientedeiones,etc.

Figura 6. Tabla de requisitos para lograr liposomas cargados de fármacosterapéuticamente eficaces frente a tejidos cancerosos. Tm: temperatura detransicióndefasecaracterísticadecadafosfolípido,dependientedeltamañodela/s cadena/s, presencia de insaturaciones y naturaleza de la cabeza polar.Valores de Tm relativamente altos hacen que la preparación sea menospropensaa la fugade fármacos, loquemejora suestabilidad.EPR:enhancedpermeabilityandretentioneffect.(14)

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5.1.2.DLPdeDOX:Doxil®yCaelyx®

ElComitéAsesordeFármacosOncológicos(ODAC)recomendólaaprobacióndeDoxil®porpartedelaFDAennoviembrede1995.UnañodespuésfuecomercializadocomoDoxil®enEEUUycomoCaelyx®enlaUniónEuropea.

Se trata de una formulación constituida por una bicapa liposomal pegilada compuesta demetoxipolietilenglicol(MPEG)ycargadaconDOX(deuntamañoaproximadode80-90nm),que comprende fosfatidilcolina de soja totalmente hidrogenada, colesterol y MPEG-dietearolifosfatidiletanolamina(DSPE)(2000PEG-DSPE).

Lapegilaciónes la unión covalentedeunaomásmoléculasdepolietilenglicol (PEG) aunfármaco, generando así un derivado muy estable que se caracteriza por presentar unavelocidadde absorción y de eliminación relacionadasdirectamente conel pesomoleculardel PEG. La estructura básica de cualquier PEG es H(OCH2CH2)nOH y existen tantos comonúmeroderepeticionesdelaestructurabásicaseaposible.

Los PEG son polímeros no tóxicos y solubles en agua que protegen al fármaco delaclaramiento renal, degradación enzimática y reconocimiento celular por el sistemainmunológico. La pegilación puede ser lineal, con una única cadena de PEG o cadenaramificada, además tambiénesposible launiónde variosPEG linealeso ramificadosaunmismo fármacoendistintos lugaresde suestructura.Esta técnicaevitaque los liposomasseandetectadosporelsistemamononuclearfagocítico(SMF)aumentandoasísutiempodepermanenciaensangre.

LaDOXliposomalpegiladapresentaunaclaramiento(Cl)de0,04L/h/m2yunavidamediadeaproximadamenteunas55h.(15,16)

Suutilizaciónseencuentraaprobadaparalassiguientesindicaciones:

- TratamientodelsarcomadeKaposi(SK)enpacientesconVIHquenohantoleradolacombinación de quimioterapia estándar o aquellos en los que ha progresado laenfermedad a pesar de la terapia (1995). Demostrando sermás eficaz respecto aotros quimioterápicos administrados previamente para la misma patología.

Figura 7. Imagen esquemática delaestructuradeDoxil®.

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Obteniendo un 70% de pacientes respondedores al tratamiento ya sea de formacompletaoparcial.

- Tratamientodecáncerdeovarioavanzadorecurrente(1998).Siendotaneficazcomoeltopotecán(fármacoempleadoparalamismaindicación).

- Tratamiento de cáncer de mama metastásico con riesgo cardiaco aumentado, enmonoterapia (2003). El tratamiento con Caelyx® se considera tan eficaz como eltratamiento con doxorubicina estándar, sin embargo, los pacientes tratados conCaelyx® presentan menos posibilidades de experimentar problemas cardiacos,presentandoasíunamayorperfildeseguridad.

- Tratamientodemielomamúltipleprogresivoencombinaciónconbortezomib(2007).

Su aprobación por la FDA se basa en varios principios no relacionados: (1) el tiempo decirculaciónprolongadoenelplasmadebidoalusodeliposomasPEGiladosylapresenciadelabicapa lipídicacompuestade fosfatidilcolinadealtoTm(53℃)ycolesterol; (2) lacargaaltayestabledeDOXparaalcanzarellugardeacciónimpulsadaporungradientedesulfatodeamoniotransmembrana,yaque losnivelesdeamoniosevenaumentadosentumores.(14,17)

ElperfiltoxicológicopresentadiferenciarespectoaldelaDOXconvencional,siendoelefectoadversomáscomúnlasnáuseasenmásde1decada10pacientes.

Otros efectos secundarios muy comunes incluyen la eritrodisestesia palmo-plantar (EPP)también conocido como síndrome mano-pie, que se caracteriza por la aparición deerupcionescutáneasdolorosasconenrojecimiento,hinchazónydoloren laspalmasde lasmanosy/oen lasplantasde lospies.Otros:vómitos,estomatitis,bajorecuentodecélulassanguíneas,diarrea,estreñimientoymucositis(inflamacióndelabocaygarganta).(18,19)

5.1.3.DLNPdeDOX:Myocet®

Cinco años después de la aprobación de Caelyx® la EMA aprobóMyocet®, alternativa noPEGiladaquemostrómejorasenelperfilfarmacocinéticoytoxicológicoencomparaciónconla DOX convencional y disminuyó la aparición del síndrome mano-pie de los preparadosPEGilados.

Losliposomasestánformadosporfosfatidilcolina(PC)ycolesterol(CHO)cargadosconDOXclorhidrato(HCl).Presentanuntamañode190nmaproximadamenteconunaeficienciadeencapsulaciónsuperioral95%.Unavezpreparadalasuspensiónliposómicaselessometeaunprocesodeliofilización.

Parasuadministración,debenreconstituirseyposteriormentediluirse.Seadministranporperfusión intravenosa durante 1 hora. Su uso está aprobado en Europa y Canadá para eltratamientodelcáncerdemamametastásicoencombinaciónconciclofosfamidayestáenprocesosuaprobaciónporlaFDAenEstadosUnidos.(23)

El aumento del tiempo de circulación de DOX en sangre tras administrar Myocet encomparación con la administración de DOX convencional se ha demostrado tanto enratones, como en perros y humanos. El área bajo la curva (AUC) para DOX trasadministración deMyocet® fue de aproximadamente 123 µM/h en comparación con 1,3µM/h para DOX convencional. Este AUC es un parámetro farmacocinético que refleja lacantidad total de fármaco que alcanza la circulación sistémica. Constituye lamedidamás

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importantedelabiodisponibilidadyrelacionalasvariedadesdeconcentraciónplasmáticadeun fármaco en función del tiempo. Expresa muy bien la cinética de absorción ycuantitativamente engloba los términos de velocidad de absorción y cantidad de fármacoquellegaalasangre.(24)

EnrelaciónconDOX libresegúnestudioscomparativosdeFase III,Myocet®presentabajaincidenciadeproblemascardiacos(13%frentea29%),mucositis/estomatitis(8,6%frentea11,9%) ynáuseas/vómitos (12,3% frente a 20,3%), sin embargo las tasasde supervivenciafueronequivalentesenambas formasdeadministración.Loquesugiereque laventajadeMyocet® frentea laadministracióndeDOX libreradicaúnicamenteen la reducciónde lastoxicidades,mostrandounaventanaterapéuticamejorada,unareducciónsignificativadelacardiotoxicidadyunperfildeefectossecundariosgeneralmentemejorado.(25,26)

Elmayor inconvenientede las formulaciones liposomales nopegiladas es quepueden serdetectadas por el sistemamononuclear fagocítico (SMF) y como consecuencia eliminadasrápidamentedelacirculaciónsanguíneaimpidiendosudistribuciónatumoressólidos.

5.1.4.Lipodox®

Endiciembre de 2011 la AEMPSpublicó una nota informativa comunicandoque quedabainterrumpidoanivelmundialelsuministronormaldeCaelyx®(2mg/ml)debidoaproblemasde fabricación en el sitio de producción único. El titular de la autorización decomercialización informó a la Agencia Española deMedicamentos y Productos Sanitarios(AEMPS) sobre la cantidad límite de viales que podían sacarse al mercado, para poderestablecerunplandedistribuciónyaccesocontroladoadichomedicamentoasegurandoasíquelospacientesquelorecibieranfueranaquellosquemáspudieranbeneficiarseoparalosquenoexistieranotrasalternativasterapéuticas.

Debido a la limitada disponibilidad de viales y la necesidad clínica del fármaco, la AEMPSdecidióautorizardeformatemporal la importaciónydistribucióndeLipodox®aprincipiosdelaño2012.

Se trata de una formulación que presenta el mismo principio activo, dosis, vía deadministración y proceso de carga del fármaco equivalentes a Caelyx®. Se desconoce si

Figura 8. Niveles plasmáticos de DOXenperrosquerecibieronunainyecciónintravenosa de DOX convencional oMyocet®. Los triángulos representanvalores de Myocet® y los círculos deDOXconvencional.

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podríamos considerarlo como formulación liposómica genérica o “genérico de Caelyx®”,término que aún sigue causando controversia y no se dispone de datos de uso encombinaciónconotrosmedicamentos.

Lipodox®nohasidoautorizadoporlaEMAniporningunaautoridadsanitariadelosEstadosmiembros, sino que su importación se hizo como respuesta temporal ante una situaciónexcepcional para cubrir las necesidades de doxorubicina liposomal hasta que serestableciera el suministro normal de Caelyx®. La AEMPS autorizó su importación ydistribución considerándolomedicamento en situaciones especiales y se recomendó a losmédicosprescriptoressopesarotrasalternativasterapéuticasantesdeconsiderarsuuso.

TodoslosestudiosclínicosfueronnocomparativosynosehanrealizadoensayosclínicosdeFaseIIIhastalafecha.(20,21,22)

5.1.5.ThermoDox®

Para determinadas líneas de tratamiento, las técnicas de ablación térmica son una de lasterapias más aplicadas. ThermoDox® utiliza la tecnología LTSL, formulación liposomalsensiblealatemperatura.

Estos liposomas de 100 nm están compuestos por LTLD (doxorubicina liposomal liso-termorreversible),formulaciónconstituidaporDPPC,MSPCyDSPE-MPEG2000;fosfolípidossintéticosqueproporcionanlaúnicaliberacióntérmicayrápidaformuladadedoxorubicina.

DiseñadoparaproporcionarunaencapsulacióncasicompletadeDOXHClconunaliberaciónrápida de la misma mediante calentamiento térmico suave entre 40-45℃. El liposomasensible al calor cambia rápidamentedeestructura al calentarse, creandoaberturas enelmismoqueliberanDOXdirectamentealrededorydentrodeltumoralqueestádirigido.

Al aumentar la temperatura, los vasos sanguíneos en los tumores se vuelven aún máspermeables obteniendo como consecuencia unamayor acumulación de liposomas en losmismos.Elefectomejoradodelapermeabilidadyretenciónsurgedebidoalafisiopatologíade la zona del tumor, que incluye un aumentode la permeabilidad vascular y un drenajelinfáticoalterado.Elaccesodelosnanoliposomasalostejidosnormalesestálimitadoporlaausencia de estas características fisiopatológicas. Los nanoliposomas deben circular yretener la carga de fármaco en el torrente sanguíneo durante periodos prolongados quepermitaneldepósitogradualdelfármacoeneltejidotumoralalolargodeltiempo.

Figura9.Diferenciasdepermeabilidaddelosvasossanguíneosenzonatumoralyzonasana.

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EnmodelosanimalessehademostradoqueThermoDox®libera25vecesmásdeDOXqueeneltratamientodetumoresconDOXlibrey5vecesmásenelcasodetratamientosconformulaciones liposómicas estándar. Está diseñado para ser utilizado en combinación contratamientosbasadosenelcalorcomolaablacióntérmicaporradiofrecuencia,hipertermiapormicroondasoelultrasonidofocalizadodealtaintensidad(HIFU).Elobjetivoesampliarlos tratamientos efectivos para las micrometástasis, responsables más comunes de larecurrenciadelaenfermedadposterioraltratamiento.(27,28,29)

5.2. Nanopartículas

Tipodenanotransportadoresformadosporpolímerosnaturalesosintéticos,biocompatiblesyaprobadospor laFDA, talescomoPLA (ácidopoliláctico),PGA (ácidopoliglicólico),PLGA(ácido poliláctico-co-glicólico), PCL (policaprolactona) y polimetacrilato de metilo. Susmétodos de preparación se pueden clasificar en polimerización de los monómeros ydispersióndelosmonómerospreformados.

Elfármacopuedeserfísicamenteincorporado,químicamenteunido,adheridooabsorbido.Cuandosecomparanconotrossistemascoloidales,lasnanopartículaspresentanlaventajade sermásestables,particularmenteen fluidos corporales,despuésde suadministración.(30)

5.2.1.Livatag®

Formulación nanoparticulada capaz de administrar DOX (100-300 nm) en célulasquimiorresistentesalacualseleotorgóunestatusdemedicamentohuérfanoenEuropayEstadosUnidos.

Ha sido evaluada en pacientes con carcinoma hepatocelular avanzado, descrito comoaltamente quimiorresistente. Los resultados del seguimiento del estudio en Fase IImostraronuna supervivenciamediade32mesesparael grupodepacientes tratados conLivatag®, en comparación con 15meses para los pacientes que reciben el tratamiento deprimeralíneaactual.Estadiferenciasignificativaen17mesesenlasupervivenciamediaesla

Figura 10. Ensayo in vivo: despuésde 1 hora a 42℃, la formulaciónsensible al calor liberó mayorvolumendefármacoaltumor.

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baseparaun fuerte interésenelproductomientrasestáenesperaderesultadosclínicos.Actualmente, esta preparación está en desarrollo por Onxeo y se encuentra en estudiosclínicosdeFaseIII.(31,32)

5.3. Conjugadospoliméricos

Desde el punto de vista industrial, los polímeros terapéuticos son considerados nuevasentidadesquímicasynosimplessistemasconvencionalesdetransportedefármacos.Entrelosnanotransportadoreshaydosestrategiasprincipalesquegeneralmenteseaplicanparaadministrar el agente quimioterápico al sitio del tumor; los sistemas de transportetradicionalesquesolubilizan,atrapanoliberandeformacontroladaelagentebioactivosinutilizar una conjugación química y la conjugación del fármaco antineoplásico con unpolímerohidrofílicooanfifílicoporenlacecovalente.

Las terapias con nanopartículas basadas en polímeros presentan una estabilidad in vivoadecuadayofrecennuevasvíasparamejorarlaadministracióndemedicamentosmejorandosu solubilidad, aumentando su permanencia en circulación sanguínea y aumentando lacaptaciónporeltumordebidoalaumentodelapermeabilidad(permitelaextravasacióndemoléculasdealtoPMcomo lasproteínas y los conjugadospolímero-fármaco) y efectoderetención.LograndoaltosnivelesdedireccionamientopasivoaltumorporsuspropiedadesfarmacocinéticasydireccionamientoactivoporsuposibilidaddeunióndeligandoespecíficoalportadorpoliméricoparaRasociadosacélulatumoral.(33)

Dentro de los conjugados poliméricos se distinguen los conjugados polímero-proteína ypolímero-fármaco.Enlosconjugadospolímero-proteínasebuscaunamayorestabilidadensuero junto con una disminución en inmunogenicidad, mientras que en los conjugadospolímero-fármacosequiere incidiren la farmacocinéticadelmecanismode internalizacióncelularyliberaciónóptimaparaalcanzarladianamolecular.

En los últimos años, varios conjugados de polímeros solubles acuosos han entrado enensayosclínicosdeFase I y Fase II comoagentesquimioterápicosentre los cuales tresdeellossontransportadoresdeDOX:PK1(FaseII),DOX-ORD(FaseI)yPK2(FaseII).(34)

5.3.1.FCE28068/PK1

ElprimerconjugadopoliméricodeDOXquealcanzólosensayosclínicosdeFaseIIseconocecomo PK1 o FCE28068. Esta formulación está compuesta por la antraciclina unidacovalentementeacopolímerosdeHPMA(N-(2-hidroxypropil)metacrilamida)atravésdeunespaciador tetrapeptídico (Gly-Phe-Leu-Gly), diseñado para la escisión por catepsinaslisosomalesaumentadasenlascélulastumorales.Traslaentradadelfármacoenlascélulastumorales mediante pinocitosis, el espaciador se escinde permitiendo la liberaciónintracelulardeDOXactiva, favoreciendoasí la liberacióndel fármacoenel sitioactivodeltumor.

EnunestudioclínicodeFaseIseevaluóPK1paradefinirladosismáximatolerable,perfildetoxicidadysusparámetrosfarmacocinéticosdespuésde100ciclosde infusiónintravenosacada 3 semanas. Como resultados se observaron una vida media en plasma prolongadadebido a la disminución del aclaramiento en comparación con DOX libre y disminuciónsignificativa de la toxicidad particularmente cardiaca y demédula ósea, concluyendo una

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actividad antitumoral notablemente mejorada, particularmente en modelos de tumoressólidos.

Posteriormentese llevóacabounensayoclínicodeFase IIparatratamientodecáncerdemama,cáncerdepulmónycáncercolorrectal,paraesteúltimonohuborespuestafrentealfármaco.

Actualmentenosehapublicadoningunaotraevoluciónclínicadesdedichaformulación.(8,35)

5.3.2.FCE28069/PK2

ConsisteenuncopolímerodeHPMAconjugadoconDOXmedianteenlacecovalente,unidoaresiduos de galactosamina (GAL). Estos residuos median la focalización hepática activa através del receptor de asialoglicoproteía (ASGPR) de los hepatocitos. Se diseñó con elobjetivodeproporcionarunnuevotratamientoparapacientesconcarcinomahepatocelular,debidoalaselectividadproporcionadaporlosresiduosdegalactosaminaylaincapacidaddeextravasacióndelpolímeropordifusiónpasivadadosualtopesomolecular limitándoloencirculaciónsanguínea.

EstudiosfarmacocinéticosenratasyratonesdemostraronquelaadministraciónintravenosadePK2condujoaunaselecciónmásefectivadelhígadoconmásdel70%deladosisdeDOXdirigidaselectivamentealadiana,demostradotambiénenestudiosclínicostempranosenelserhumano.Al igual quePK1mostróuna toxicidaddisminuida, especialmenteenmédulaósea y una actividad antitumoral significativa in vivo respecto aDOX libre, lo que puedeexplicarseporsufarmacocinética.(36)

Figura11.EstructuraquímicadePK2.

5.4. Micelaspoliméricas

Representan uno de los nanotransportadores más estudiados en diagnóstico yfarmacoterapiadenumerosasenfermedades.Lasmicelaspoliméricassonestructurasquese

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forman espontáneamentemediante auto-ensamblado demoléculas poliméricas anfifílicas(copolímeros)unavezsuperadalaconcentraciónmicelarcrítica(CMC).

Los bloques hidrofóbicos se asocian para formar un dominio interno denominado núcleomicelar, capaz de solubilizar y alojar fármacos liposolubles, mientras que los bloqueshidrofílicosseencuentranencontactodirectoconelmedioexterno,normalmenteacuoso,estabilizando físicamente lamicelaypreviniendo la interaccióndel fármacoconelmedio,aumentandoasísuestabilidadfisicoquímica.Lacesióndelfármacoencapsuladodependeráde parámetros como viscosidad, espesor y porosidad e interacción fármaco-núcleo. Sonfísicamente estables a la dilución lo que permite que mantengan su integridad durantemayortiempocuandoseencuentraneneltorrentecirculatorio.

El tamaño nanoscópico de las micelas poliméricas permite que éstas se acumulen entumoresaltamentevascularizadosporvectorizaciónpasiva.Lasuperficiedelamicelapuedeincluir ligandos como folato (FOL), anticuerpos monoclonales (mAb) y monosacáridos(manosa, glucosa, fructosa), con el fin de que puedan ser reconocidas por receptorescelulares específicos y captadas selectivamente por células concretas, conocido comovectorizaciónactiva.

Comoconsecuenciadesutamaño,sonlosuficientementegrandesparaevitarsueliminacióntemprana por filtración glomerular y lo suficientemente pequeños para pasar a través deciertosvasossanguíneos.

Estas ventajas se traducen en unmayor tiempo de presencia del fármaco en el torrentesanguíneo, mayor biodisponibilidad, reducción de la dosis administrada y posibledisminucióndelatoxicidadcomoresultadodelaadministraciónmásprecisadelfármacoalostejidosdiana.(37)

Entre las preparacionesmicelares deDOXdestacandos formulaciones quehan alcanzadoensayosclínicosdeFaseII(NK911)yFaseIII(SP1049C).

5.4.1.SP1049C

FormulacióndemicelaspoliméricasdeDOX,constituidaporunasolucióndeDOXconunamezcla de 0,25% de Pluronic L61 y 2% de Pluronic F127 en solución salina tamponadaisotónica. Pluronic L61 y F127 pertenecen al tipo de copolímeros Pluronics1. Soncopolímeros ternariosdepolióxidodeetileno (PEO)que forman la coronahidrófilaypolióxidodepropileno(PPO)constituyentesdelnúcleohidrófobo.

Figura 12.Estructura químicadeSP1049C.

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SP1049C ha demostrado en un ensayo clínico de Fase II altas tasas de respuesta objetiva(43%)yunaumentodelasupervivenciamedia(10meses),demostrandosereficazcontraeladenocarcinomadeesófago,siendolaneutropeniasuprincipaltoxicidad.(38,39)

5.4.2.NK911

Es la primera preparación micelar que procedió a evaluaciones clínicas. Consiste en unnanotransportadorcopolímerodebloquedePEGquecomponelacapaexternadelamicelaypoliácidoaspártico(ASP/PEG)presenteenelnúcleointerno,conjugadoconDOX.

Figura12.EstructuraesquemáticadeNK911.

Al igual que en formulaciones anteriores, NK911 presenta mayor vida media plasmática,mayor acumulación en los tumores debido al efecto EPR y muestra mayor actividadantitumoral que laDOX libre administrada en ratones. Sin embargo, el área bajo la curva(AUC)deNK911fuemayorqueeldeDOXlibre,perosignificativamentemásbajoqueeldelos liposomas PEGilados. Aún así, la formulaciónmicelar ha pasado a estudios clínicos deFaseIIcontraelcáncerdepáncreasmetastásico.(40,41)

6. Conclusiones

Lasnanopartículaspresentanungranpotencialdeutilizaciónensistemasdevehiculizaciónde fármacos. Su uso como vectores demedicamentos proporciona grandes avances en eltratamiento de enfermedades como el cáncer. Gracias a estos avances en la ciencia sepuedenestudiarnuevasformasdetransporteselectivodefármacoshaciaeltejidodianayminimizarlosefectossecundarios.

Existe un número considerable de formulaciones de DOX basadas en nanotecnología enensayos clínicos de Fase II y Fase III, algunas de las cuales han mostrado resultadosprometedores,inclusoencomparaciónconlaterapiaconvencional.

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Sinembargo,losliposomas,entrelasformulacionesdeDOXbasadasennanotecnología,sonlosúnicosnanotransportadoresaprobadosporagenciasreguladorascomolaFDAolaEMA.No hay ningún otro tipo de nanovehículo cargado con DOX que haya sido aprobado porninguna de estas agencias. Esto se debe probablemente a que los liposomas son losprimeros nanosistemas desarrollados y comercializados y, por lo tanto, se conocen másdatosdeestudioseinvestigaciones.

RespectoalaIndustriaFarmacéuticayAgenciasReguladorassehaproducidouncambiodeparadigma, pasando de terapias convencionales y generalizadas, a una medicina máspersonalizadaen laqueel genomay la respuesta inmunitariadelpaciente son labasedeterapiasmejoradas,específicasymáseficacesbasadasenlananotecnología.

Probablemente,losbeneficiosclínicosdeestosnuevosvectoresnanotecnológicosbasadosen ligandos no tardarán en aparecer avanzando así aún más en la aparición de nuevosvectoresdeDOXparaaplicaciónendovenosa.

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