Estudio de disolución biorrelevante in vitro y modelado farmacocinético in silico de formulaciones de furosemide para terapia cardiovascular de administración oral en perros

Abstract

En el presente trabajo de tesis de maestría se realiza una aproximación al estudio farmacocinético de formulaciones orales del fármaco furosemide utilizadas en la terapia cardiológica en medicina veterinaria en nuestro país para la administración por vía oral en perros, desde un enfoque de la farmacometría como disciplina cuantitativa y aplicada que nos permite desarrollar modelos computacionales para predecir la cinética del fármaco en la especie estudiada. Se plantea desarrollar un modelo in silico que represente ii los procesos de liberación, absorción, distribución y eliminación de furosemide con acción sobre el sistema cardiovascular en perros, integrando la información vinculada a las formulaciones de uso veterinario presentes en el mercado uruguayo, el principio activo en cuestión y la especie de interés. Las formulaciones son en primer lugar evaluadas mediante ensayos de disolución in vitro en aparato disolutor USP II utilizando medios de disolución biorrelevantes citados por la Organización Mundial de la Salud y adaptadas según las condiciones fisiológicas normales del tracto gastrointestinal del canino siguiendo las guías de estudios de bioequivalencia para productos veterinarios del Comité de Medicamentos Veterinarios de la Agencia Europea del Medicamento, en el marco de modelos farmacocinéticos basado en la fisiología de la especie. Los ensayos de disolución fueron complementados por ensayos de desintegración de cada una de las formulaciones orales en estudio. La integración de esta información en modelos PBPK (Physiologically Based Pharmacokinetic) se utilizó para evaluar el rendimiento relativo entre formulaciones disponibles en cuanto a la exposición provocada al fármaco, simulando ensayos de intercambiabilidad virtual. La aplicación del enfoque in vitro-in silico-in vivo se presenta como una alternativa interesante para abordar y reducir la variabilidad de los productos farmacéuticos en calidad biofarmacéutica, principalmente en países en vías de desarrollo en los cuales no se requiere bioequivalencia demostrada y menos aún en formulaciones utilizadas en medicina veterinaria. La contrastación del modelo in silico fue realizada con un muestreo farmacocinético en perros sanos a los cuales se les administró en forma cruzada las dos presentaciones de furosemide disponibles en el mercado uruguayo en forma de comprimidos para administración por vía oral. La cuantificación de la concentración del fármaco en sangre se realizó a través un método analítico validado por sistema HPLC-FLD. Los datos in vivo de concentraciones plasmáticas fueron utilizados para contrastar el modelo computacional y así poder evaluar diferencias significativas entre formulaciones de furosemide de uso veterinario utilizadas y comercializadas en plaza. El modelo se optimizó incluyendo un aumento dependiente de la concentración en el flujo sanguíneo renal con impacto sobre la excreción renal de furosemide, un proceso de secreción tubular activa del fármaco a nivel renal siguiendo una cinética de Michaelis-Menten y un tiempo de latencia aplicado al inicio del efecto de la vasodilatación renal. Los perfiles de disolución de dos productos locales obtenidos en condiciones biorrelevantes se ajustaron con un modelo de gompertz y se incluyeron en el modelo PBPK para estudiar el rendimiento relativo de las formulaciones bajo un enfoque PBBM (Physiologically-Based Biopharmaceutics Modeling) utilizando los software PK-Sim® y MoBi®. El área bajo la curva de concentraciones plasmáticas en función del tiempo de cero a infinito (AUC0-inf.) y la concentración máxima de fármaco (Cmax) fueron predichas por el modelo con un sesgo relativo inferior al 20% para ambas formulaciones. El cociente test/referencia predicho en la simulación en perros (n=1000) fue de 0.156 para AUC0-inf (90 % CI 0.102-0.249) y 0.146 para Cmax (90 % CI 0.105- 0.202), mientras que los resultados observados en el ensayo in vivo fueron 0.148 para AUC0-inf (CI 90% 0.106-0.208) y 0.163 para Cmax (CI 90% 0.103-0.256). El modelo PBPK desarrollado fue capaz de predecir adecuadamente la farmacocinética de furosemide y el rendimiento relativo entre los productos veterinarios estudiados en perros. Las formulaciones no resultaron bioequivalentes de acuerdo al ensayo de bioequivalencia en perros sanos y acorde a la simulación o ensayo de bioequivalencia virtual. El modelo farmacocinético desarrollado en esta investigación podrá ser utilizado a futuro en la evaluación de otros productos de furosemide en el mercado farmacéutico que pretendan ser utilizados en perros tanto por autoridades reguladoras como por laboratorios farmacéuticos y también en el desarrollo de productos bioequivalentes respecto a la formulación de referencia haciendo dicho proceso más eficiente. El enfoque PBBM iv v predijo adecuadamente la farmacocinética de furosemida y el rendimiento relativo del producto en perros, demostrando ser una herramienta efectiva y alternativa al ensayo clínico que puede realizar predicciones con un adecuado nivel de confianza y requerimientos marcadamente inferiores de infraestructura y recursos de investigación en las áreas de investigación, desarrollo y regulación de productos farmacéuticos veterinarios.