Análisis de biocompatibilidad in vitro de prototipos poliméricos de PEGDA diseñados para entrega de fármacos intraoculares

Abstract

Las enfermedades del segmento posterior ocular constituyen un grupo de enfermedades, entre las que se incluyen la retinopatía diabética (RD), la degeneración macular relacionada con la edad,el glaucoma, entre otras, que representan una de las principales causas de ceguera en los países desarrollados. De acuerdo con datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS), las enfermedades del segmento posterior ocular son una de las 3 primeras causas de ceguera prevenible en el mundo, con una prevalencia mayor a 100 millones de personas a nivel mundial.1 Se estima que la ceguera prevenible tiene un costo mayor a los 7 mil millones de dólares en países desarrollados2, constituyendo un desafío tanto a nivel económico como de calidad de vida. La mayor parte de los tratamientos oculares se enfocan en el segmento anterior del ojo, debido a que el segmento posterior es de difícil acceso gracias a la anatomía ocular. El ojo está conformado por una serie de barreras naturales (barrera corneal, barrera hemato-acuosa, barrera hemato-retineal) y cuenta con diversos mecanismos de eliminación de moléculas a través del lagrimeo, el drenaje nasolacrimal, la unión a proteínas o la degradación enzimática. Estos mecanismos aunque benéficos para el ojo, durante los tratamiento clínicos ejercen una función negativa al disminuir la biodisponibilidad de cualquier fármaco, independientemente de la ruta de aplicación.3 Ante el reto que supone la anatomía ocular, se han establecido diferentes vías de acceso y administración farmacológica, por ejemplo, vías tópicas, sistémicas e intraoculares. Cada una de ellas representa ventajas y limitantes importantes, surgiendo como una nueva estrategia la vía intraocular como una opción la que propone de manera más específica la entrega directa a segmentos oculares de difícil acceso, como el segmento posterior. Los dispositivos de entrega farmacológica han surgido como la alternativa prometedora para la entrega de moléculas, gracias a que favorecen la dosificación sostenida del terapéutico y limitan la cantidad de procedimientos invasivos innecesarios en el ojo. El mercado actual de biomateriales representa una importante industria con una derrama económica importante a nivel mundial mayor a los 20 mil millones de dólares4, desarrollando una tendencia hacia el desarrollo de investigación biomédica enfocada a la aplicación y exploración en modelos in vivo. Ante ello, los estudios actuales tienden a pasar directamente a los análisis funcionales (in vivo) para la evaluación de biocompatibilidad. Si bien los estudios en animales forman parte de la legislación previa al uso en humanos, los costos de estos suelen ser elevados tanto en tiempo y en dinero, y más importante es fundamental la aproximación molecular y mecanística de los biomateriales, proveyendo además una ventaja (el modelo in vitro), para desarrollar acercamientos sencillos, órganos específicos, rápidos y de bajo costo. Los estudios de biocompatibilidad involucran un espectro marcado de reacciones inmediatas, agudas y subagudas, mediante las cuáles se puede establecer si el biomaterial produce o no efectos o toxicidad celulares dependiendo de la respuesta al mismo. Estos estudios pueden tener resultados inmediatos (desde 2 horas), o presentar evidencias hasta una semana posterior, permitiendo obtener datos a corto plazo. Dentro de la respuesta celular se encuentran procesos necróticos/apoptóticos, procesos de respuesta al estrés oxidante, procesos enzimáticos/inflamatorios, procesos de diferenciación, proliferación o cambios morfológicos.5 En este estudio se buscará realizar un análisis de biocompatibilidad basado en la respuesta aguda celular, estudiando la viabilidad celular, citotoxicidad, y apoptosis/necrosis ante el contacto directo de un implante fabricado con el biopolímero Polietilenglicol Diacrilato (PEGDA), diseñado como un dispositivo de entrega farmacológica para segmento posterior ocular.