Nowa metoda podawania escitalopramu może zrewolucjonizować leczenie depresji

Przełom w terapii depresji – escitalopram podawany donosowo

Przełomowe badania nad nowym sposobem podawania escitalopramu przez nos bezpośrednio do mózgu, z wykorzystaniem nanocząsteczek chitozanowych w żelu in situ, otwierają nowe możliwości w leczeniu depresji. Metoda ta zapewnia wyższą skuteczność terapeutyczną przy mniejszej liczbie działań niepożądanych.

Innowacyjne badania nad nowym systemem dostarczania leków przeciwdepresyjnych bezpośrednio do mózgu.

Czy nowatorski sposób podania ESCI zmienia standardy leczenia depresji?

Terapia depresji przez nos do mózgu – nowy sposób dostarczania escitalopramu zwiększa skuteczność leczenia

Depresja stanowi jedno z najczęstszych zaburzeń ośrodkowego układu nerwowego na świecie, charakteryzujące się uporczywie obniżonym nastrojem, zmęczeniem, zaburzeniami snu, utratą apetytu, zmniejszonym zainteresowaniem aktywnościami, poczuciem winy lub niskiej wartości, słabą koncentracją i lękiem. Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) depresja dotyka rocznie około 350 milionów osób, a liczba samobójstw z roku na rok rośnie. Selektywne inhibitory wychwytu zwrotnego serotoniny (SSRI) są preferowanym leczeniem ze względu na łatwość podawania i stosunkowo łagodne skutki uboczne. Escitalopram (ESCI) jest powszechnie stosowany w leczeniu dużej depresji i zaburzeń lękowych, jednak osiągnięcie odpowiedniego stężenia leku w mózgu jest kluczowe dla skutecznego leczenia zaburzeń OUN.

Około 56% ESCI wiąże się z białkami osocza ludzkiego i jest głównie metabolizowany w wątrobie, co prowadzi do powstawania mniej lipofilnych związków: dimetylo-escitalopramu i dimetylo-escitalopramu, co ogranicza przekraczanie bariery mózgowej. Ponadto ESCI należy do kategorii leków klasy II BCS, które mają niską rozpuszczalność w wodzie. Jego zmniejszona biodostępność ogólnoustrojowa i mózgowa jest częściowo spowodowana połączonym efektem tych dwóch czynników. Wraz z tym, opóźnione dostarczanie do mózgu i obwodowe skutki uboczne ESCI, wywołują potrzebę alternatywnej drogi, która bezpośrednio dostarcza lek do mózgu.

Naukowcy z Indii opracowali nowatorski system dostarczania escitalopramu bezpośrednio do mózgu przez nos, wykorzystując nanocząsteczki chitozanowe (CSNPs) w żelu tworzącym się in situ. Badanie opublikowane w czasopiśmie “Frontiers in Pharmacology” przedstawia obiecujące wyniki, które mogą zrewolucjonizować sposób leczenia depresji. “Nasza formulacja umożliwia bezpośrednie dostarczenie leku z nosa do mózgu, omijając barierę krew-mózg i minimalizując ekspozycję systemową” – piszą autorzy badania.

Droga donosowa stanowi nieinwazyjną i skuteczną strategię dostarczania leków bezpośrednio z błony śluzowej nosa do mózgu, oferując szybką metodę leczenia zaburzeń ośrodkowego układu nerwowego przy minimalnej ekspozycji na krążenie ogólnoustrojowe. Bogata sieć naczyń i wysoka przepuszczalność błony śluzowej nosa umożliwiają szybkie wchłanianie i natychmiastowe efekty terapeutyczne. Droga ta omija wyzwania związane z rozległym metabolizmem wątrobowym pierwszego przejścia i rygorystycznymi warunkami kwasowymi w przewodzie pokarmowym, zapewniając lepszy profil farmakokinetyczny dla leków lipofilnych i ułatwiając dotarcie do mózgu przez drogę węchową.

Jak droga donosowa i nanotechnologia rewolucjonizują terapię lekową?

W ciągu ostatnich 3 dekad nastąpił rosnący nacisk na rozwój kontrolowanych i przedłużonych systemów dostarczania leków. Znaczne wysiłki badawcze zostały skierowane na rozwój systemów opartych na polimerach, takich jak żele in situ. Systemy te zyskały ostatnio znaczne zainteresowanie. Zaczynają jako płynne roztwory wodne i tworzą żele w warunkach fizjologicznych. Zdolność do zapewnienia spójnego, przedłużonego uwalniania leku, w połączeniu z biokompatybilnością, stabilnością i niezawodnymi poziomami leków, zwiększa ich precyzję.

Chitozan (CS) stał się szeroko badanym materiałem ze względu na jego użyteczność w nanostrukturalnych systemach dostarczania leków donosowo. CS, naturalny polisacharyd pozyskiwany z chityny, posiada unikalne właściwości fizykochemiczne, w tym biokompatybilność, biodegradowalność i nietoksyczność. Cechy te czynią go odpowiednim kandydatem do formulacji nanocząstek, szczególnie w kontekście podawania donosowego. Ponadto, ze względu na swój wewnętrzny dodatni ładunek przy fizjologicznym pH, CS ma właściwości mukoadhezyjne, które umożliwiają mu przyleganie do ujemnie naładowanych powierzchni śluzówki, wydłużając czas przebywania i poprawiając wchłanianie enkapsulowanych leków.

Wśród nanokompozytów opartych na CS, nanocząstki (NP) formowane przez żelację jonotropową są najszerzej badane. Proces obejmuje przejście zol-żel polimerów CS wywołane ich interakcją z polianionowym czynnikiem sieciującym, zwykle tripolifosforanem sodu (STPP). Wśród licznych NP przygotowanych z biodegradowalnych polimerów, NP oparte na CS są jednymi z najbardziej obiecujących systemów dostarczania do terapii i diagnostyki chorób mózgowych ze względu na ich unikalne cechy. CS posiada pierwszorzędowe grupy aminowe reszt glukozaminy w pozycji C-2, dodając istotne właściwości funkcjonalne, które można wykorzystać do bioformowania w nanocząsteczki.

Badania wykazały, że CS wykazuje unikalne właściwości mukoadhezyjne, pozwalające przylegać do błony śluzowej nosa przez dłuższy czas, zwiększając biodostępność leku. Ta adhezja spowalnia oczyszczanie rzęskowe, umożliwiając przedłużony czas kontaktu leku. Dodatkowo, kationowa natura CS zwiększa transport parakomórkowy poprzez tymczasowe otwieranie ścisłych połączeń między komórkami nabłonka. Ten mechanizm zwiększa przepuszczalność nabłonka nosowego, zwiększając tym samym efektywność wchłaniania leku. Karbopol jest polimerem wrażliwym na pH używanym do przygotowania żelu przy pH nosowym, który wydaje się poprawiać uwalnianie leku i bezpośrednie dostarczanie leku z nosa do mózgu.

Czy ta nowa metoda dostarczania leków może przezwyciężyć ograniczenia związane z tradycyjnymi drogami podawania? Jakie korzyści mogą odnieść pacjenci cierpiący na depresję, którzy nie reagują odpowiednio na standardowe leczenie?

Jak zoptymalizowano formulację ESCI-CSNPs w żelu in situ?

W badaniu opracowano i oceniono nanocząsteczki chitozanowe załadowane escitalopramem (ESCI-loaded CSNPs) w żelu in situ, przeznaczone do leczenia depresji poprzez nieinwazyjną drogę donosową, ułatwiającą bezpośrednie dostarczanie leku z nosa do mózgu. Proces formulacji obejmował optymalizację stosunku CS do STPP (tripolifosforan sodu) w celu osiągnięcia wydajnego ładowania leku, przy użyciu projektu faktorycznego 3² (dwa czynniki, trzy poziomy). Po optymalizacji, CSNPs załadowane ESCI zostały włączone do wrażliwego na pH żelu karbopolowego w celu opracowania żelu in situ załadowanego ESCI-CSNPs, który przeszedł kompleksową charakterystykę fizykochemiczną.

Nanocząsteczki CSNPs załadowane ESCI przygotowano metodą żelacji jonowej. Przetestowano różne stężenia CS i TPP, aby określić optymalny stosunek CS/TPP na podstawie wielkości cząstek (PS), potencjału zeta (ZP) i wydajności enkapsulacji (%EE). W badaniu wstępnym określono stosunek CS/TPP. Ta sama technika została zastosowana do produkcji CSNPs załadowanych ESCI, a stosunek CS/TPP pozostaje stały. Nanocząsteczki zostały zebrane przez liofilizację.

CSNPs załadowane ESCI zostały zoptymalizowane przy użyciu faktorycznego projektu 3² (dwa czynniki i trzy poziomy). CS i STPP zostały wybrane jako niezależne zmienne, które były zróżnicowane na trzech poziomach (niskim, średnim i wysokim). PS, ZP i %EE zostały wybrane jako zmienne zależne. Oprogramowanie Design-expert w wersji 13 dostarczyło próbne przebiegi dwunastu partii. Zastosowana technika umożliwiła określenie eksperymentalnych składników wpływających na właściwości fizykochemiczne nanocząstek.

CS i STPP mają znaczący wpływ na PS. Gdy stężenie CS zostało zwiększone, PS zmniejszyło się, a po stężeniu 1 mg/mL zostało zwiększone. Może to być spowodowane agregacją cząstek przy wyższych stężeniach CS, co może prowadzić do zwiększenia PS. PS zmniejsza się wraz ze wzrostem stężenia STPP, aż osiągnie próg; jednakże dalszy wzrost stężenia STPP powoduje agregację cząstek. CS i STPP znacząco wpływają na ZP, gdy stężenie CS wzrasta, ZP maleje, a gdy STPP wzrasta, ZP również maleje. CS i STPP mają znaczący wpływ na %EE. Gdy stężenie CS wzrosło, %EE zmniejszyło się, podczas gdy wzrost stężenia STPP prowadził do zwiększonego %EE. %EE wszystkich partii mieścił się w zakresie 65,4%–80,0%. Ten trend może być przypisany wyższemu stężeniu CS, które zwiększa lepkość i może utrudniać efektywne sieciowanie z STPP, co skutkuje zmniejszonym przechwytywaniem leku. Przeciwnie, większa ilość STPP wzmacnia sieciowanie jonowe, prowadząc do zwiększonego przechwytywania leku.

Badanie miało na celu identyfikację optymalnej kombinacji leków i substancji pomocniczych w celu osiągnięcia najlepszych wyników formulacji. Optymalizacja oparta na pożądalności została przeprowadzona w celu określenia optymalnych parametrów formulacji. Sporządzono wykresy konturowe dla każdej zmiennej odpowiedzi, a ogólny wykres nakładający się podzielił obszar na strefy pożądane i niepożądane. Ta metodyczna procedura zapewniła kompleksową ocenę różnych czynników wpływających na właściwości nanocząstek, kulminując w zoptymalizowanej formulacji.

Partia 8 zawierająca CS (1 mg/mL) i STPP (2 mg/mL) miała akceptowalny PS 189 ± 3,14 nm, ZP 22,2 ± 1,25 mV, PDI 0,372 ± 0,84 i %EE 76,5% ± 1,64% i znalazła się w żółtym regionie, który reprezentuje zoptymalizowany obszar. Wielkość i PDI zoptymalizowanych CSNPs wynosiły odpowiednio 189 ± 3,14 nm i 0,372 ± 0,84. Wynik PDI pokazuje dobrą jednorodność i dyspersyjność nanocząstek w roztworze.

ZP jest kluczowym wskaźnikiem stabilności cząstek, z minimum ±30 mV wymaganym dla nanosuspensji stabilizowanych wyłącznie przez odpychanie elektrostatyczne, aby osiągnąć stabilność fizyczną. CSNPs załadowane ESCI wykazały średni ZP +22,2 ± 1,25 mV, odzwierciedlając odpowiednią stabilność w przygotowanej formulacji. Ten dodatni ładunek jest cechą charakterystyczną nanocząsteczek CS/STPP i wynika z procesu formowania cząstek. Umiarkowanie wysoka wartość ZP wskazuje, że CSNPs załadowane ESCI posiadają wystarczającą stabilność w ocenianym zakresie. Zoptymalizowana formulacja wykazała ładowanie leku (DL) 21,89% ± 1,41% i %EE 76,5% ± 1,64%. Wyniki te sugerowały, że ESCI mógł być efektywnie uwięziony w CSNPs.

FTIR została przeprowadzona w celu oceny interakcji międzycząsteczkowych w formulacjach. Spektroskopia FTIR pokazuje pasma absorpcji charakterystycznych grup funkcyjnych ESCI przy 2227,78, 1163,08, 1502,55, 1402,25 i 1070,49 cm−1 dla rozciągania C≡N, rozciągania -C-O, rozciągania C=C, rozciągania -CH3, rozciągania C-C odpowiednio. Widmo FTIR ESCI ujawniło charakterystyczne piki reprezentujące obecność grup funkcyjnych twierdzonych przez jego strukturę chemiczną. Z tego wynika, że lek jest czystej jakości. Mieszanina fizyczna i formulacja ESCI-załadowanych CSNPs zachowały piki, które odpowiadały charakterystycznym pasmom absorpcji i wiązaniom ESCI, zgodnie z interpretacją widma FTIR. Ponieważ nie było oznak niezgodności lek-substancja pomocnicza, można twierdzić, że lek pozostał w formulacji i mieszaninie fizycznej.

DSC jest skutecznym narzędziem do badania zachowania termicznego szerokiej gamy materiałów. Dodatkowo, oferuje dane na temat rozwoju nowych jednostek i interakcji między lekami a substancjami pomocniczymi. Przeprowadzono krzywe DSC ESCI, mieszaniny fizycznej i formulacji CSNPs. Termogram DSC ESCI wykazał ostry pik endotermiczny przy 152,83°C, co jest temperaturą topnienia leku, wskazując na istnienie leku w czystej postaci i brak degradacji. W danych DSC sformułowanych CSNPs, pik endotermiczny zaobserwowano w pobliżu 165,35°C. Pik endotermiczny topnienia leku był dobrze obserwowany z niewielką zmianą w poszerzeniu piku lub przesunięciu w kierunku wyższej temperatury. Brak tego przejścia termicznego w CSNPs załadowanych ESCI potwierdza dyspersję molekularną w formulacjach.

XRD jest potężną techniką do identyfikacji polimorfów, zmian w nawykach krystalicznych i tworzenia nowych kryształów podczas przygotowywania CSNPs. Obecność ostrych charakterystycznych pików pod różnymi kątami w XRD potwierdziła typową krystaliczną naturę leku. Wzór XRD CSNPs załadowanych ESCI pokazuje, że następuje zmniejszenie intensywności, wskazując na częściową amorfizację i uwięzienie cząsteczek leku. Niektóre ostre piki obecne we wzorze XRD były spowodowane nieuwięzioną cząsteczką leku w nanocząstkach.

Kluczowe zalety nowej metody podawania escitalopramu:

  • Bezpośrednie dostarczanie leku z nosa do mózgu z pominięciem bariery krew-mózg
  • Wyższe stężenie leku w mózgu (1,45 μg/mL) w porównaniu do standardowych metod podania
  • Dłuższy czas działania leku (średni czas przebywania 17,43h)
  • Mniejsza ekspozycja ogólnoustrojowa, co przekłada się na mniej działań niepożądanych
  • Kontrolowane uwalnianie substancji aktywnej dzięki zastosowaniu nanocząsteczek chitozanowych

Czy kontrolowane uwalnianie ESCI poprawia efektywność leczenia?

Partia numer 8 została wybrana jako zoptymalizowana formulacja i następnie opracowana jako żel in situ do donosowego dostarczania do mózgu. Nosowy żel in situ ESCI został sformułowany przy użyciu metody na zimno. Metoda na zimno obejmowała powolne dodawanie polimerów Carbopol 940 (1,5%), HPMC (0,2%), liofilizowanej zoptymalizowanej formulacji CSNPs (partia 8) i dodatków w zimnej wodzie z ciągłym mieszaniem. Carbopol 934 został użyty jako polimer wrażliwy na pH lub bioadhezyjny. Utworzona mieszanina była przechowywana przez noc w temperaturze 4°C, aby uzyskać przezroczysty żel. 1% chlorku benzalkoniowego został użyty jako środek konserwujący, aby zwiększyć okres przydatności produktu. Roztwór był dalej charakteryzowany przez różne parametry. Przygotowany żel in situ obserwował czas żelowania 5,0 ± 0,41s, pH żelowania 6,26 ± 0,12 i lepkość 44210 ± 116,43 cps. Oczekuje się, że systemy te będą podlegać ścieńczaniu ścinającemu (spadająca lepkość przy rosnącej szybkości ścinania) ze względu na pseudoplastyczne zachowanie utworzonego żelu.

W badaniu in vitro uwalniania leku, w ciągu 4 godzin żel załadowany ESCI osiągnął 96,3% ± 3,2, wskazując na szybkie uwalnianie. Z drugiej strony, żel in situ załadowany ESCI-CSNPs wykazał dwufazowy wzorzec uwalniania i ciągłe uwalnianie, osiągając 84,08% ± 2,24 w ciągu 10 godzin. Podczas pierwszych 4 godzin nastąpiło gwałtowne uwolnienie w pierwszej fazie, co wyjaśniono szybkim dyfundowaniem wolnych cząsteczek ESCI lub tych na powierzchni nanocząstek. Kontrolowany mechanizm uwalniania leku z żelu CSNPs in situ został następnie zademonstrowany przez wolniejsze, ciągłe uwalnianie przez następne 24 godziny.

Niezależnie od CSNPs, matryca żelu in situ działa jako dodatkowa bariera kontrolująca uwalnianie ESCI. Bardziej zrównoważony i wydłużony profil dostarczania jest ułatwiony przez ulepszoną kontrolę nad uwalnianiem leku oferowaną przez tę dwuwarstwową metodę. Dla strategii dostarczania, która dokładnie przedstawia profil uwalniania lub dyfuzji leku, konieczne jest zbadanie procesów uwalniania leku i kinetyki. Dane uwalniania leku z formulacji żelu in situ załadowanego ESCI-CSNPs zostały dopasowane do licznych modeli, w tym modelu zerowego rzędu, pierwszego rzędu, modelu Higuchiego i modelu Korsemeyer Peppas. Model kinetyczny wybrany z badania uwalniania żelu in situ załadowanego ESCI-CSNPs podążał głównie za modelem kinetycznym zerowego rzędu, co oznacza stałą szybkość uwalniania leku w czasie, i jest niezależny od stężenia. Modelowanie matematyczne wskazało, że uwalnianie ESCI-załadowanych CSNP podążało za modelem Higuchiego, z wysoką wartością R2 wynoszącą 0,9418, potwierdzając, że lek był uwalniany głównie poprzez mechanizm kontrolowany dyfuzją.

Profil przenikania żelu in situ załadowanego ESCI-CSNPs przez śluzówkę nosa kozy wykazał, że lek przeniknął po 8 godzinach do 80,72% ± 3,12%. Używając równania Higuchiego, dane zostały przeanalizowane w celu potwierdzenia mechanizmu dyfuzji, dając wartość m 2,866. Wskazuje to, że uwalnianie leku zachodzi przez proces dyfuzji regulowany prawem Ficka, który jest zależny od czasu i podąża za relacją pierwiastka kwadratowego. Mechanizm uwalniania leku podążający za modelem Higuchiego oznacza, że stała dyfuzyjność i warunki zlewu są doskonale utrzymane w mediach uwalniających.

Jakie znaczenie kliniczne mają te odkrycia? Czy mogą one prowadzić do nowych strategii leczenia pacjentów z opornymi na leczenie formami depresji?

Do określenia stężeń ESCI w próbkach tkanek i osocza z eksperymentów farmakokinetycznych in vivo po procesie ekstrakcji ciecz-ciecz wykorzystano analizę HPLC z odwróconą fazą (RP-HPLC). Metoda RP-HPLC składa się z fazy ruchomej składającej się z wodorowęglanu amonu (25 mM) o pH 7,6 jako fazy ruchomej A, acetonitrylu (ACN) jako fazy ruchomej B, ich stosunku 85:50, z szybkością przepływu 0,5 mL/min, czas przebiegu wynosi 20 min, okazał się bardziej odpowiedni i dobrze rozdzielony oraz symetryczny pik. Do detekcji użyto objętości wstrzyknięcia 20 μL i długości fali 237 nm.

Badania farmakokinetyczne in vivo wykazały, że po pojedynczej donosowej dawce żelu in situ załadowanego ESCI-CSNPs, szczytowe stężenie leku (Cmax) w mózgu osiągnęło 1,45 μg/mL. To stężenie było znacznie wyższe niż osiągnięte za pomocą standardowego donosowego roztworu leku (0,83 μg/mL) i standardowego doustnego roztworu leku (0,31 μg/mL). Całkowite AUC0-12 dla żelu CSNPs in situ osiągnęło 38,87 μg.h/mL, znacznie przekraczając wartość standardowego donosowego roztworu leku (11,42 μg.h/mL) i standardowego doustnego roztworu leku (2,92 μg.h/mL).

Średni czas przebywania (MRT) w mózgu był również wydłużony dla żelu CSNPs in situ (17,43 h) w porównaniu ze standardowym donosowym roztworem leku (14,43 h) i standardowym doustnym roztworem leku (9,86 h), odzwierciedlając zwiększony okres półtrwania. Ten wyższy Cmax i przedłużony MRT podkreślają potencjał żelu CSNPs in situ jako skutecznego systemu celującego w mózg poprzez drogę donosową.

Tmax dla standardowego donosowego roztworu leku i doustnego roztworu leku wynosił 3 h, podczas gdy żel CSNPs in situ wykazał opóźniony Tmax wynoszący 6 h. To opóźnienie jest prawdopodobnie spowodowane wyższą lepkością żelu, która spowalnia uwalnianie nanocząstek z formulacji w jamie nosowej, co skutkuje bardziej zrównoważonym uwalnianiem leku w mózgu. Ruch węchowy szczura przed pełnym żelowaniem prawdopodobnie usunął część formulacji z nosowego obszaru oddechowego, co przyczyniło się do niższego Cmax w osoczu w porównaniu do mózgu. Dlatego Cmax w osoczu dla żelu CSNPs in situ wynosił 0,40 μg/mL.

Wyniki te pokazują, że formulacja żelu in situ dostarcza wyższe stężenie ESCI do mózgu w porównaniu zarówno z doustnymi, jak i donosowymi roztworami leku. Porównawcze oceny biodostępności donosowo podawanego roztworu ESCI i żelu in situ załadowanego ESCI-CSNPs do celowania w mózg zostały przeprowadzone i statystycznie przeanalizowane. Wyniki wykazały znaczne zwiększenie biodostępności żelu in situ załadowanego ESCI-CSNPs w porównaniu z roztworem ESCI (p < 0,05), podkreślając skuteczność tej formulacji do bezpośredniego dostarczania z nosa do mózgu w leczeniu depresji.

CS wykazuje dobre właściwości mukoadhezyjne i został wykazany, że zwiększa transport parakomórkowy małych cząsteczek, biomolekuł i nanocząstek poprzez modyfikację białek ścisłych połączeń. W rezultacie zaobserwowano znaczną ilość pobierania ESCI przez mózg z formulacji żelu CSNPs in situ.

“Nasze wyniki pokazują, że podejście oparte na nanocząsteczkach chitozanowych w żelu in situ znacząco zwiększa stężenie leku w mózgu przy jednoczesnym ograniczeniu ekspozycji systemowej” – piszą autorzy badania. Oznacza to potencjalnie wyższą skuteczność terapeutyczną przy mniejszej liczbie działań niepożądanych.

Badanie farmakokinetyczne osocza wykazało znaczną różnicę w Cmax, gdzie doustny roztwór leku wykazał najwyższe stężenie w osoczu (1,90 ± 0,62 μg/mL), a następnie donosowy roztwór leku (2,52 ± 0,65 μg/mL), podczas gdy najmniejszy Cmax zaobserwowano w donosowej formulacji żelu in situ (0,40 ± 0,10 μg/mL). Porównanie pokazuje, że formulacja żelu załadowanego CSNP zapewnia niższy Cmax, wskazując na przedłużone uwalnianie leku i zmniejszoną częstość występowania ogólnoustrojowych skutków ubocznych ze względu na zwiększone wewnątrzkomórkowe dostarczanie z nosa do mózgu. Ponadto, T1/2 donosowej formulacji żelu in situ (12,2 ± 1,42 h) był dłuższy niż donosowy roztwór leku (4,20 ± 2,01 h) i doustny roztwór leku (8,57 ± 0,14 h), sugerując przedłużone zatrzymanie leku. AUC0-12 dla formulacji żelu in situ (1,78 ± 1,08 μg.h/mL) było niższe niż dla donosowego roztworu leku (19,76 ± 2,54 μg.h/mL) i doustnego roztworu leku (15,96 ± 0,54 μg.h/mL), co jest zgodne z hipotezą, że większość leku, który dociera do mózgu z formulacji żelu in situ, nie wchodzi do krążenia ogólnoustrojowego. Wspiera to skuteczność dostarczania leku z nosa do mózgu, które zachodzi poprzez działanie CSNP i żelowania in situ.

Innowacyjne aspekty technologiczne:

  • Wykorzystanie nanocząsteczek chitozanowych (CSNPs) o wielkości 189 nm
  • Zastosowanie żelu tworzącego się in situ w warunkach fizjologicznych
  • Wysoka wydajność enkapsulacji leku (76,5%)
  • Dwufazowy profil uwalniania zapewniający szybki początek działania i przedłużony efekt terapeutyczny
  • Mukoadhezyjne właściwości chitozanu zwiększające biodostępność leku

Jak wyniki badań przekładają się na praktykę kliniczną?

W badaniu opracowano ESCI-załadowane CSNPs w żelu in situ do donosowego podawania celującego w mózg. CS i STPP (niezależne zmienne) zostały zbadane w odniesieniu do PS, ZP i %EE (zmienne zależne) przy użyciu projektu faktorycznego 3². Optymalizacja dała formulację o PS odpowiednim do dostarczania do mózgu, stabilnym ZP i wysokim %EE. Zoptymalizowaną partię CSNPs włączono do wrażliwej na pH matrycy żelu in situ zawierającego Carbopol 940 i HPMC K4M, przygotowaną metodą na zimno.

Badania farmakokinetyczne in vivo wykazały wyższe stężenie ESCI w mózgu w żelu in situ w porównaniu ze standardowym leczeniem, podkreślając potencjał tego systemu jako nieinwazyjnego podejścia do dostarczania leków do bezpośredniego celowania z nosa do mózgu w depresji. Wyniki te sugerują, że leki mogą docierać do mózgu przez nos, a nie przez krwiobieg. Jednak badania są na wczesnym etapie i wymagają znacznych danych klinicznych na odpowiednich wyższych modelach zwierzęcych, aby ocenić stosunek ryzyka/korzyści i skuteczność u ludzi.

Ta innowacyjna metoda dostarczania escitalopramu bezpośrednio do mózgu przez nos może stanowić przełom w leczeniu depresji. Dzięki zwiększonej biodostępności leku w mózgu i ograniczeniu ekspozycji systemowej, pacjenci mogą doświadczyć lepszej skuteczności leczenia przy mniejszej liczbie działań niepożądanych. Dalsze badania kliniczne będą kluczowe dla potwierdzenia tych obiecujących wyników i wprowadzenia tej metody do praktyki klinicznej.

Podsumowanie

Naukowcy z Indii opracowali nowatorski system dostarczania escitalopramu bezpośrednio do mózgu przez nos, wykorzystując nanocząsteczki chitozanowe w żelu in situ. Badania wykazały, że ta metoda znacząco zwiększa stężenie leku w mózgu przy jednoczesnym ograniczeniu ekspozycji systemowej. W porównaniu ze standardowym podaniem doustnym i donosowym, nowa formulacja osiągnęła wyższe stężenie szczytowe leku w mózgu (1,45 μg/mL) oraz dłuższy średni czas przebywania (17,43 h). System wykorzystuje właściwości mukoadhezyjne chitozanu oraz kontrolowane uwalnianie leku, co przekłada się na lepszą biodostępność i potencjalnie wyższą skuteczność terapeutyczną przy mniejszej liczbie działań niepożądanych. Wyniki badań farmakokinetycznych potwierdzają, że większość leku dociera bezpośrednio do mózgu, omijając krążenie ogólnoustrojowe, co stanowi istotny postęp w leczeniu depresji.

Bibliografia

Mujtaba Md Ali, Rashid Md Abdur, Godbole Mangesh D., Alhamhoom Yahya, Shende Divyashri S., Alshehri Sameer, Akbar Mohammad J., Kaleem Mohammed, Mahajan Ujwala N. and Shahzad Naiyer. Escitalopram oxalate-loaded chitosan nanoparticle in situ gel formulation intended for direct nose-to-brain delivery: in vitro, ex vivo, and in vivo pharmacokinetic evaluation. Frontiers in Pharmacology 2025, 16(9), 139-177. DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2025.1577331.

Zobacz też:

Najnowsze poradniki: