Una de las aplicaciones de los polímeros en medicina es en la liberación controlada de fármacos. Cuando un polímero, natural o sintético, es cargado con una fármaco o un agente activo el cual puede liberarse del material de una manera predeterminada mediante respuesta a cambios en el pH, en la temperatura o la fuerza iónica del fluido que les rodea. El propósito de la liberación controlada de fármacos es lograr más tiempo de efectividad en las terapias controlando la sobredosis y la subdosis así como poder hacer la liberación en el lugar deseado.
Entre los polímeros utilizados para liberar fármacos se encuentran los hidrogeles debido a que han demostrado tener muy buenas características de biocompatibilidad con el organismo humano, debido principalmente a sus propiedades físicas, que los hacen semejantes a los tejidos vivos, especialmente por su alto contenido en agua, su consistencia blanda y elástica y su baja tensión interfacial. Además, ya que el grado de hidratación, porosidad, densidad de entrecruzamiento, resistencia mecánica, etc., pueden modificarse fácilmente, es posible controlar la velocidad de liberación de un fármaco determinado Estos materiales han sido utilizados como vehículos para inmovilizar, encapsular y liberar de manera controlada un gran número de sustancias con actividad fisiológica, tales como: antibióticos, anticoagulantes, antineoplásicos, anticuerpos, antagonistas de fármacos, anticonceptivos, etc.
Los hidrogeles son polímeros entrecruzados (forman una red) que en presencia de agua se hinchan manteniendo su forma. Los monómeros que se utilizan para sintetizar hidrogeles deben tener afinidad con el agua aunque en ocasiones se utilizan pequeñas cantidades de un monómero hidrófobo para incrementar sus propiedades mecánicas.
Las principales ventajas de los sistemas de liberación controlada, considerados desde el punto de vista farmacológico son: los niveles de fármaco en plasma se mantienen de forma continua en el intervalo terapéutico deseado. Los efectos no deseables, derivados de un metabolismo rápido o de una dosis excesiva, pueden reducirse e incluso eliminarse mediante una administración local a partir de un sistema polímero/fármaco. Los fármacos que presentan “in vivo” tiempos pequeños de vida media pueden protegerse de la degradación. El aprovechamiento del fármaco es más eficaz y, por tanto, con un coste inferior.
Actualmente en el Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI), en colaboración con investigadores de los Departamentos de Química, Ingeniería Química y de Farmacobiología y en cooperación con investigadores de la Universidad del País Vasco se están desarrollando investigaciones para encontrar la manera óptima de dosificar diferentes fármacos mediante el uso de hidrogeles.
Entre los fármacos que se están estudiando se encuentran el ácido ascórbico y la ciclosporina que es un agente inmunosupresor utilizado en el trasplante de órganos el cual incrementa de manera importante la sobrevida del trasplante. Para evitar complicaciones por el uso de este fármaco como son toxicidad renal e hipertensión, se hacen investigaciones sobre como dosificarlo en forma adecuada y en el lugar deseado. Para ello se están preparando hidrogeles entrecruzados “inteligentes” sensibles a la temperatura o al pH, y que sean biocompatibles para evitar una respuesta negativa del organismo y además que su liberación sea de una forma controlada bajo condiciones específicas temperatura y/o pH. Una vez preparados los hidrogeles se recortan a las medidas deseadas para tener un buen control de la liberación. Luego se cargan con el medicamento y se determina en el laboratorio la velocidad a la cual se liberan los fármacos.
La liberación de la ciclosporina se realiza bajo condiciones fisiológicas simuladas del tracto gastrointestinal del organismo humano, esto es: solución buffer de HCl con un pH de 1.2 (condiciones del estomago, buffer de acetatos con pH de 4.6 (condiciones del intestino delgado) y buffer de fosfatos con un pH de 6.8 (condiciones del intestino grueso). la cantidad de medicamento liberado se determina mediante espectroscopia de UV y cromatografía de líquidos. Se están realizando pruebas con diferentes tipos de hidrogeles para determinar cual es el más conveniente para dosificar la ciclosporina
También se está trabajando en la obtención y caracterización de plantillas poliméricas para su uso en ingeniería de tejidos. Para ello se preparan plantillas biodegradables. Las plantillas biodegradables deben ser capaces de dar inicialmente un sostén y una guía para permitir el crecimiento de células para que al irse degradando, el crecimiento de las células permita el reemplazo de la parte dañada y que al final quede únicamente el material regenerado. Estos materiales se pueden utilizar para reparar cartílago entre otros tejidos. Esta investigación esta en la fase de la síntesis de los polímeros que servirán luego como plantillas. Debido a que la velocidad de biodegradación de las plantillas es un factor importante para que sean eficientes Se está estudiando el tiempo de biodegradación preparando copolímeros de diferente composición que contengan polímeros biodegradables o mezcla de polímeros biodegradables en diferentes proporciones como son el poli(l-láctico), poly (glicólico) y la poli(e-caprolactona).
