En los estudios de desarrollo de fármacos suele prescindirse de la consideración de los problemas de biodisponibilidad que pueden presentar las nuevas moléculas al administrarse por vía oral, la más fisiológica y extendida. Algunos de los candidatos seleccionados resultan inactivos porque su absorción gastrointestinal -insuficiente, irregular o nula- impide que se alcancen niveles eficaces en el organismo.
Diferentes autores se han hecho eco de la necesidad de incluir algún criterio predictivo de la biodisponibilidad oral en estas fases del desarrollo, pero no se ha propuesto ninguna solución satisfactoria y unificada para su consecución.
En general, se suelen utilizar dos tipos de modelos para el estudio de la absorbabilidad: modelos “in situ” e “in vitro”. Los modelos animales "in situ" se basan en aislar el segmento intestinal de interés en el animal anestesiado, administrar el fármaco en su interior y medir la desaparición del mismo desde el citado segmento y/o su aparición en la sangre del animal.
La alternativa habitual "in vitro" consiste en aislar completamente el segmento intestinal y utilizarlo como una membrana semipermeable en un dispositivo adecuado, de manera que se dispone en un lado la disolución del fármaco y se mide su aparición en el lado opuesto.
Ambos procedimientos poseen claros inconvenientes (Doluisio y col 1969, Fargerholm y col 1996). Implican la utilización de animales de experimentación y desde un punto de vista ético, resulta difícil justificar el sacrificio de los mismos si se encuentran métodos alternativos. Por último, en el caso del modelo "in vitro", aún se discute sobre la integridad y viabilidad de la membrana intestinal durante todo el experimento si éste se prolonga excesivamente (Artursson y col. 1997). Otro factor a considerar es que la determinación de permeabilidad se realiza sobre células no humanas.
Recientemente, se ha propuesto como modelo "in vitro" alternativo la utilización de cultivos celulares para los ensayos de permeabilidad (Artursson y col. 1991). Los cultivos celulares presentan diversas ventajas para el estudio de la absorción intestinal de xenobióticos; entre ellas, la reducción del tiempo, coste y controvertida experimentación animal (Audus y col. 1990) y, por otra parte, la posibilidad de realizar dichos estudios en células humanas.
Las células del epitelio gastrointestinal humano no pueden utilizarse directamente para la realización de estos estudios puesto que se obtienen fácilmente, pero no son susceptibles de formar monocapas celulares, imprescindibles para realizar ensayos de absorción (Moyer y col. 1983).
Como alternativa se utilizan células humanas procedentes de cáncer de colon (células Caco-2). Estas células dan lugar a monocapas celulares y presentan características morfológicas y bioquímicas similares a las de los enterocitos diferenciados (Pinto y col. 1983, Artursson 1990), y algunas diferencias puntuales. Por ello constituyen un buen modelo, especialmente para xenobióticos susceptibles de absorberse únicamente por difusión pasiva. De hecho, se ha demostrado la existencia de una excelente correlación entre los coeficientes de permeabilidad en células Caco-2 y la biodisponibilidad oral en humanos de este tipo de fármacos (Audus y col 1990, Artursson y col 1991, Camenisch y col 1998, Chiou 1998).
A tenor
de estos resultados, la FDA ha propuesto en la actualidad la utilización de los
resultados obtenidos con Caco-2 para la clasificación biofarmacéutica de
principios activos (Artursson y col 1997).
Por otra parte, nuestro grupo de investigación tras un estudio profundo del problema y en base a nuestra larga experiencia en el estudio de los mecanismos de absorción de fármacos y xenobióticos en general, ha propuesto y validado la utilización de un modelo biofísico de absorción, que permite predecir la biodisponibilidad “in vivo” a partir de constantes de velocidad de absorción determinadas "in situ" en animales de laboratorio. En la actualidad se llevan a cabo estudios encaminados a comprobar si este modelo, convenientemente adaptado, puede utilizarse con datos provenientes de estudios de permeabilidad en monocapas de Caco-2.
Obviamente resulta de gran interés disponer de un método "in vitro" que permite realizar de manera rápida un barrido exhaustivo de un gran número de compuestos en las primeras fases de desarrollo a fin de seleccionar los candidatos con garantías de éxito antes de abordar el ensayo en animal completo, por otra parte inevitable en la fase preclínica.
Finalmente esta metodología es útil no sólo en la fase de desarrollo preclínico sino también a posteriori, puesto que permite supervisar la influencia en la absorbabilidad de cambios en la formulación por presencia de cosolventes o promotores de absorción, de manera relativamente rápida y sencilla.
En resumen, el desarrollo de esta técnica en nuestro laboratorio presenta ventajas, desde el punto de vista de la investigación, tanto básica como aplicada. Desde un punto de vista de la investigación básica conducirá al mejor conocimiento de las barreras biológicas que limitan la absorción de nuevas moléculas y desde un punto de vista aplicado permitirá optimizar el proceso de desarrollo al seleccionar aquellos candidatos óptimos para su estudio en animales y humanos.
Bibliografía