Ottimizzazione delle performance aerodinamiche di Solid Lipid Microparticles per la terapia inalatoria antitubercolare - Analisi mediante Design Of Experiments (DOE)

La tubercolosi (TB), causata dal Mycobacterium tuberculosis, ਠuna patologia infettiva trasmissibile per via aerea che interessa un terzo della popolazione mondiale e rappresenta il principale fattore di mortalità  per le persone colpite da HIV. E' stata dichiarata dall'OMS emergenza globale di salute pubblica, con una elevata incidenza e un aumento del tasso di farmacoresistenza (MDR-TB). La strategia del piano sviluppato dall'OMS per ridurre l'impatto della TB entro il 2015 comporta lo sviluppo di strumenti nuovi ed efficaci per prevenire, individuare e curare la tubercolosi. I limiti presentati dall'attuale terapia convenzionale, per via orale o parenterale, risiedono nell'elevato dosaggio e nel lungo periodo di trattamento e possono essere affrontati con sistemi di somministrazione innovativi che rimodulano farmaci esistenti. Poichਠla tubercolosi polmonare ਠcaratterizzata dal coinvolgimento dei macrofagi alveolari in cui i bacilli permangono resistenti, l'erogazione di farmaci anti-TB mediante carrier microparticellari direttamente ai polmoni consentirebbe il vantaggioso targeting ai macrofagi alveolari di antibiotici impossibilitati ad attraversare le membrane cellulari. Ciಠnonostante, non esistono, ad oggi, farmaci anti-TB somministrabili per via inalatoria approvati per l'uso umano e i pochi studi riguardano per lo pi๠microparticelle ottenute con polimeri sintetici. Ancora meno studiati nella progettazione di microcarrier per la terapia inalatoria antitubercolare, nonostante i benefici in termini di biocompatibilità , risultano i materiali naturali, quali lipidi e polisaccaridi che hanno già  destato l'interesse della comunità  scientifica quali vettori di farmaci per altre terapie inalatorie o vie di somministrazione. Tra questi, quelli in grado di generare superfici microparticellari cariche o con molecole coinvolte nell'endocitosi mediata da recettori possono promuovere l'uptake macrofagico del farmaco. Microparticelle per la terapia inalatoria antitubercolare contenenti un farmaco di prima scelta quale la rifampicina, caratterizzate da dimensioni nell'ambito della respirabilità , saranno progettate al fine di ottenere una polvere biocompatibile che, una volta inalata mediante Dry Powder Inhaler, favorisca la captazione del farmaco da parte dei macrofagi alveolari nei quali si annida il Mycobacterium tubercolosis. Il carrier formulato ਠrisultato idoneo per proprietà  aerodinamiche, citotossicità  e internalizzazione da parte di macrofagi alveolari murini. In base a questi primi risultati lo studio procederà  all'ottimizzazione della formulazione secondo criteri sperimentali relativi alle caratteristiche tecnologiche di preparazione del campione come l'aggiunta di crioprotettori, la diluizione del campione con acqua e la modifica della temperatura di congelamento precedente la liofilizzazione. Considerando la complessità  dei parametri coinvolti, l'utilizzo dell'analisi di Design of Experiment (DOE) ਠrisultata essere la pi๠efficace per il ridotto numero di esperimenti necessari per ottenere la formulazione finale ottimale.