Protamine nanocapsules as carriers for oral peptide delivery

Resumen

El número de biofármacos presentes en las “pipelines” de las industrias farmacéuticas se han incrementado significativamente en las últimas décadas debido a su alta eficacia terapéutica y a su excelente selectividad. Sin embargo, su utilidad se ha visto limitada debido a las dificultades inherentes a dichas moléculas para cruzar barreras mucosas, imposibilitando de esta forma su administración por vía oral. El objetivo de este trabajo consiste en el desarrollo de nanocápsulas basadas en protamina (NCs), capaces de encapsular insulina, protegerla de la degradación en el desfavorable ambiente del tracto gastrointestinal y promover su absorción a través de la barrera epitelial. Las NCs están constituidas por un núcleo oleoso, formado por Miglyol® y sodio glicocolato (SGC), y rodeadas por una cubierta polimérica a base de protamina y PEG-estearato. Una doble cubierta con protamina/ácido polisiálico (PSA) ha sido explorada asimismo con el objetivo de aumentar la estabilidad frente a enzimas digestivas y facilitar la interacción de las NCs con la mucosa epitelial. Ambas NCs, recubiertas con protamina o PSA-protamina, muestran un tamaño comprendido entre 300-400nm, una forma esférica y capacidad de incorporación de insulina. La presencia de la cubierta de PSA en las NCs refuerza su estabilidad coloidal en diferentes medios intestinales simulados y preserva la insulina incorporada en las nanoestructuras frente a la degradación enzimática cuando estas son incubadas con FeSSIF-V2. Adicionalmente, ambas formulaciones demuestran una liberación controlada de insulina y pueden ser liofilizadas y almacenadas como polvo seco durante al menos 6 meses a 25ºC preservando la estabilidad de la insulina durante todo este periodo. La evaluación de las NCs de protamina y PSA-protamina en células Caco-2 ha demostrado que la interacción de los nanosistemas con las células se produce a nivel transcelular y paracelular. Las NCs son capacers de cruzar la monocapa de células y simultáneamente abrir las uniones estrechas entre las células. Ambos sistemas interaccionan con el epitelio intestinal humano sin presentar efectos citotóxicos. Finalmente, estudios de eficacia in vivo han demostrado una reducción moderada (20% de reducción) de los niveles de glucosa en sangra en ratas no diabéticas. Estos resultados remarcan el potencial de estos nanositemas para interaccionar con la mucosa intestinal y promover la absorción de péptidos a través del epitelio intestinal.