Cytyzyna w ścieżce rozwoju nowego produktu leczniczego o przedłużonym uwalnianiu w terapii nikotynizmu nr projektu: KPOD.07.07-IW.07-0142/24

Cytyzyna w ścieżce rozwoju nowego produktu leczniczego o przedłużonym uwalnianiu w terapii nikotynizmu

Numer projektu: KPOD.07.07-IW.07-0142/24

Cel projektu: optymalizacja leczenia uzależnienia od tytoniu poprzez: zwiększenie skuteczności, poprawę bezpieczeństwa oraz znacznego obniżenia kosztu leczenia uzależnień od tytoniu

Wartość przedsięwzięcia: 14 247 552,50 zł

Wartość dofinansowania z UE: 14 247 552,50 zł

PODSUMOWANIE DZIAŁAŃ ZREALIZOWANYCH W RAMACH PRZEDSIĘWZIĘCIA

Realizacja projektu została podzielona na trzy etapy, obejmujące opracowanie technologii wytworzenia kapsułek o przedłużonym uwalnianiu z cytyzyną, ich szczegółowe badania fizykochemiczne oraz ocenę biozgodności in vitro, farmakokinetyki i biodystrybucji in vivo.
W pierwszym etapie przeprowadzono proces wytwarzania biokompozytów polimerowych na bazie kwasu poli(3-hydroksymasłowego) (P3HB) z dodatkiem cytyzyny. Materiały otrzymywano metodą mieszania bezpośredniego w automatycznym mieszalniku farmaceutycznym, następnie wytłoczki biokompozytów polimerowych z udziałem cytyzyny sporządzono z wykorzystaniem wytłaczarki dwuślimakowej wyposażonej w linię do granulacji. Cytyzyna była wprowadzana do matrycy polimerowej w zakresie stężeń od 0,4% do 6% masowych. Kluczowym elementem tego etapu był dobór odpowiednich parametrów procesu, takich jak temperatura poszczególnych strefa wytłaczania oraz prędkość obrotowa ślimaków, co umożliwiło uzyskanie jednorodnego rozproszenia substancji czynnej. Otrzymany granulat został wykorzystany do przygotowania kapsułek przy użyciu kapsułkarki automatycznej.
Drugi etap obejmował badania fizykochemiczne otrzymanych kompozycji. Przeprowadzono analizę zawartości substancji czynnej oraz jej tożsamości z wykorzystaniem wysokosprawnej chromatografii cieczowej sprzężonej z tandemową spektrometrią mas (LC-MS/MS). Opracowano i zwalidowano metodę analityczną umożliwiającą prowadzenie badań stabilności zgodnie z wytycznymi międzynarodowymi. W ramach badań oceniono trwałość preparatu w warunkach stresowych, obejmujących wpływ temperatury, wilgotności, światła oraz środowiska chemicznego (warunki kwaśne, zasadowe i utleniające). Dodatkowo przeprowadzono analizę termiczną, w tym badania z wykorzystaniem różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) oraz termograwimetrii (TGA), które pozwoliły na określenie stabilności termicznej, przemian fazowych oraz zmian zawartości poszczególnych udziałów faz. W analizowanych kompozycjach cytyzyny zauważono, że materiał jest typowo semikrystaliczny i charakteryzuje się przejściem szklistym, tzw. zimną krystalizacją, topnieniem i krystalizacją w warunkach pomiaru metodami analizy termicznej. Istotnym elementem było także badanie profilu uwalniania substancji czynnej z kapsułek zawierających kompozycję polimerową z cytyzyną w warunkach symulujących środowisko przewodu pokarmowego. W tym celu przygotowano partię kapsułek wypełnionych kompozytem o różnych stężeniach cytyzyny. Badania prowadzone były w środowisku kwasu solnego (0,1 M HCl) oraz buforu fosforanowego (pH 6,8) w temp. 37◦C w czasie 24h z wykorzystaniem aparatu do uwalniania.
Trzeci etap projektu dotyczył oceny biozgodności oraz skuteczności biologicznej opracowanego preparatu. Oceny biozgodności in vitro wykonano wg normy ISO ISO10993-5: 2009, Biological Evaluation of Medical Devices-Part 5: Tests for in vitro cytottoxicity), wobec referencyjnych linii komórkowych mysich fibroblastów L929, a także komórek nabłonkowych żołądka i fibroblastów kawii domowej oraz linii ludzkich monocytów/makrofagów THP1. Przebadano 10 typów kapsułek na polimerowym nośniku z cytyzyną. Cytotoksyczność preparatów oceniano zgodnie z normą ISO 10993-5:2009 kolorymetrycznym testem redukcji soli tetrazolowej MTT. Wykazano, że kapsułki na polimerowym nośniku z cytyzyną S–1.5, S–3, S–4.5, S–6, sam polimer S–P3HB oraz jego granulat S–P3HB (g) oraz sama cytyzyna w stężeniu 0,138 mg, 0,263 mg, 0,400 mg, 0,527mg, 0,659 mg, nie wywołały efektu cytotoksycznego wobec referencyjnej linii fibroblastów mysich L929, linii pierwotnej komórek nabłonkowych i fibroblastów kawii domowej lub monocytów THP-1 człowieka. Następnie wykonano badania in vivo na modelu zwierzęcym, które umożliwiły analizę farmakokinetyki oraz biodystrybucji cytyzyny po podaniu kapsułek. Oznaczenia stężenia substancji czynnej w surowicy oraz analiza tkanek pozwoliły na określenie mechanizmu uwalniania i rozprzestrzeniania się leku w organizmie.
Realizacja wszystkich etapów projektu umożliwiła uzyskanie kompleksowej wiedzy na temat opracowanego systemu dostarczania leku oraz ocenę jego potencjału w terapii uzależnienia od nikotyny.

Podsumowując, opracowano nowy produkt leczniczy o przedłużonym uwalnianiu w terapii nikotynizmu, który jest gotowy do dalszych badań przedklinicznych i klinicznych celem sprawdzenia bezpieczeństwa i skuteczności zoptymalizowanego systemu terapeutycznego o kontrolowanym uwalnianiu cytyzyny, który może znacząco poprawić efektywność leczenia uzależnienia od nikotyny oraz komfort pacjentów.