Superamento delle barriere biologiche tramite l’uso di sistemi di rilascio di farmaci

Nowadays, the focus of the pharmaceutical research is addressed to the overcoming of the limits of the conventional dosage forms, through the use of drug delivery systems (DDS), aiming to improve the biodistribution of the encapsulated active drugs. Among the advantages of these platforms, it is worth to be mentioned the ability to encapsulate hydrophilic drugs, which generally are quickly degraded after administration. Basing on this, a triphasic microemulsion water-in-oil-in-water (W/O/W) was developed for the potential delivery of hydrophilic molecules or vaccines through the nasal mucosal route, which was recently reconsidered because of its properties of high patient compliance and immune response. Among the advantages of the drug delivery systems, if opportunely designed, there is also the capability to overcome the biological barriers and to deliver the drug to the target site with higher efficiency, which is an important feature in the treatment of neurodegenerative diseases, for instance. Inhalation of essential oils is known from centuries (defined aromatherapy), and, for this reason, after deepening the therapeutical applications of these natural compounds, it was developed their vehiculation into DDS, and nanostructured lipid carriers (NLC) in particular, for the potential intranasal administration in the adjuvant treatment of the neurodegenerative pathologies; this administration route, also called nose-to-brain, allows a direct achieving of the central nervous system, bypassing the blood brain barrier. Another important physiological limit is at ocular level, and, through physical barriers and protection mechanisms, it reduces drastically the bioavailability of the topically instilled drugs. For this reason, the treatment of the pathologies of the inner eye, as the aggressive uveal melanoma, is still difficult. In this framework, the delivery of the active molecule through DDS is advantageous since it avoids the quick elimination trough lacrimation and blinking and allows the delivery to the target site in the posterior segment of the eye. The targeting of this ocular tumor was investigated through two platforms: a solid lipid nanoparticles (NLC) platform loaded with sorafenib, and nanostructured lipid carriers (NLC) platforms in which the new synthetized MRJF22 was encapsulated. After a detailed bibliographic study on the potentiality of the fluorescence techniques in the ocular field, both in diagnostics and biodistribution, this knowledge was applied through in vivo studies aimed to the assessment of the potential use of the developed carriers in the treatment of uveal melanoma.

Oggigiorno, il focus della ricerca farmaceutica è centrato sul superamento dei limiti delle forme farmaceutiche convenzionali, tramite l’utilizzo dei sistemi di rilascio (drug delivery systems, DDS), con la finalità di migliorare la biodistribuzione dei principi attivi. Tra i vantaggi di queste piattaforme tecnologiche, è importante ricordare, ad esempio, la capacità di incapsulare farmaci idrofili, generalmente soggetti a rapida degradazione dopo la somministrazione. A tal proposito, è stata sviluppata una piattaforma microemulsiva trifasica (W/O/W) per la potenziale veicolazione di molecole idrofile o vaccini tramite la via mucosale nasale, rivalutata recentemente per i suoi vantaggi in termini di compliance e risposta immunitaria. Tra gli altri vantaggi dei sistemi di rilascio, se opportunamente progettati, è la capacità di superare le barriere biologiche e di veicolare il principio attivo al sito target con una maggiore efficienza, che risulta molto importante, ad esempio, nelle terapie delle malattie neurodegenerative. L’inalazione di oli essenziali è nota da secoli (detta aromaterapia), e, sulla base di ciò, dopo aver approfondito l’utilizzo terapeutico di tali composti naturali, è stata progettata la loro veicolazione all’interno di sistemi di rilascio, in particolare tramite carrier lipidici nanostrutturati (NLC), per la potenziale somministrazione intranasale nel trattamento coadiuvante nelle patologie neurodegenerative; tale via di somministrazione, detta anche nose-to-brain, permette un diretto raggiungimento del sistema nervoso centrale, bypassando la barriera emato-encefalica. Un’altra importante barriera fisiologica è presente a livello oculare e, tramite barriere fisiche e meccanismi di protezione, diminuisce drasticamente la biodisponibilità dei principi attivi instillati topicamente. Per tale ragione, il trattamento di patologie dell’occhio interno, come l’aggressivo melanoma uveale, risultano ad oggi difficoltose. In tale contesto, la veicolazione dei principi attivi tramite sistemi di rilascio risulta vantaggioso nell’evitare la rapida eliminazione del principio attivo tramite la lacrimazione e l’ammiccamento, e nel veicolare il farmaco al sito target, posto nel segmento posteriore dell’occhio. Il targeting di questo tumore oculare è stato proposto tramite due piattaforme: un sistema di particelle lipidiche solide (SLN) caricate con sorafenib, e sistemi di carrier lipidici nanostrutturati (NLC) in cui è stato incapsulato il farmaco di nuova sintesi MRJF22. Dopo un approfondimento bibliografico sulle potenzialità delle tecniche di fluorescenza a livello oculare, sia nella diagnostica che nella biodistribuzione, tali conoscenze sono state applicate tramite studi in vivo al fine di verificare il potenziale utilizzo delle piattaforme sviluppate nel trattamento del melanoma uveale.