Durante décadas, a administração intravenosa (IV) foi considerada a principal via para a aplicação de medicamentos biológicos. Muitos dos anticorpos monoclonais (mAbs), peptídeos e outras terapias biológicas de alta complexidade disponíveis atualmente foram originalmente desenvolvidos para infusão intravenosa, já que essa via permite administrar doses elevadas diretamente na circulação sistêmica, garantindo biodisponibilidade praticamente completa.
Nos últimos anos, porém, esse cenário vem mudando. A indústria farmacêutica tem investido cada vez mais na reformulação de medicamentos originalmente administrados por via intravenosa para versões subcutâneas (SC). Essa tendência é impulsionada pela busca por tratamentos mais convenientes para os pacientes, pela redução de custos no sistema de saúde e pelos avanços nas tecnologias de formulação.
Como consequência, a conversão de medicamentos IV para SC tornou-se uma das áreas mais promissoras e estratégicas do desenvolvimento farmacêutico.
Por que migrar da administração IV para a via subcutânea?
A administração subcutânea oferece diversas vantagens para pacientes, profissionais da saúde e empresas farmacêuticas.
Em muitos casos, os medicamentos podem ser aplicados pelo próprio paciente em casa, reduzindo a necessidade de deslocamentos até centros de infusão e diminuindo a sobrecarga dos serviços de saúde. Para pessoas que realizam tratamentos contínuos, isso representa mais conforto, maior adesão ao tratamento e melhor qualidade de vida.
Além disso, hospitais e clínicas também se beneficiam com a redução dos custos associados às infusões intravenosas e com a otimização do uso de suas estruturas.
Historicamente, muitos medicamentos biológicos precisavam ser administrados por via intravenosa porque exigiam grandes volumes para atingir a dose terapêutica necessária. Enquanto uma infusão IV pode acomodar praticamente qualquer volume, o tecido subcutâneo possui capacidade limitada, normalmente entre 1 e 2 mL por aplicação.
Entretanto, avanços em diferentes áreas vêm tornando essa limitação cada vez menor. Formulações de alta concentração, novos dispositivos de administração e tecnologias como a hialuronidase recombinante passaram a permitir a administração de doses muito maiores pela via subcutânea.
Isso fez com que diversas empresas revisassem medicamentos já consolidados para avaliar seu potencial de conversão para formulações SC mais práticas e centradas no paciente.
Reformular um medicamento vai muito além de aumentar sua concentração
Embora pareça uma adaptação simples, converter uma formulação intravenosa para administração subcutânea envolve diversos desafios científicos.
Enquanto um medicamento IV entra diretamente na circulação sanguínea, uma formulação subcutânea precisa atravessar um ambiente biológico muito mais complexo antes de atingir os vasos linfáticos e sanguíneos.
Para manter a mesma exposição sistêmica utilizando um volume muito menor, normalmente é necessário desenvolver formulações altamente concentradas.
Entretanto, aumentar a concentração de proteínas pode trazer diversos desafios, como:
- aumento da viscosidade;
- agregação de proteínas;
- redução da estabilidade da formulação;
- dificuldades durante a fabricação;
- aumento da força necessária para aplicação;
- alterações na biodisponibilidade e na cinética de absorção.
Esses fatores são particularmente relevantes para anticorpos monoclonais, cujas formulações subcutâneas frequentemente ultrapassam concentrações de 100 mg/mL.
Por esse motivo, projetos de reformulação normalmente incluem extensos estudos envolvendo seleção de excipientes, otimização da concentração, compatibilidade com dispositivos de aplicação e avaliação do comportamento da formulação após a injeção.
O que acontece após a injeção?
Uma das maiores dificuldades no desenvolvimento de medicamentos subcutâneos é compreender o comportamento da formulação logo após sua administração.
Após a aplicação, diversos fenômenos podem ocorrer simultaneamente:
- dispersão pela matriz extracelular;
- formação de um depósito (depot) no local da aplicação;
- agregação ou precipitação da formulação;
- interação com excipientes;
- absorção pelo sistema linfático;
- liberação do princípio ativo em diferentes velocidades.
Todos esses processos influenciam diretamente parâmetros como biodisponibilidade, farmacocinética e desempenho clínico.
Tradicionalmente, essas avaliações dependiam principalmente de estudos em animais. Entretanto, esses modelos muitas vezes apresentam capacidade limitada para prever a absorção subcutânea em humanos, especialmente para medicamentos biológicos como anticorpos monoclonais.
Ao mesmo tempo, órgãos regulatórios vêm incentivando o uso das chamadas New Approach Methodologies (NAMs), que incluem métodos in vitro e in silico, capazes de fornecer resultados mais representativos da fisiologia humana e reduzir a dependência de modelos animais.
Modelos in vitro bio-relevantes aceleram a conversão de medicamentos IV para SC
Com o aumento dos programas de reformulação, cresce também a necessidade de ferramentas capazes de selecionar rapidamente as formulações mais promissoras antes do início dos estudos pré-clínicos e clínicos.
Para atender essa demanda, a Píon desenvolveu a plataforma SCISSOR N3™, criada para simular aspectos importantes do ambiente subcutâneo humano.
O sistema utiliza uma matriz extracelular biomimética (ECM), permitindo que pesquisadores injetem diferentes formulações em um ambiente controlado e acompanhem seu comportamento em tempo real.
Durante os experimentos, é possível avaliar diversos parâmetros, incluindo:
- perfil de liberação da formulação;
- formação de depósito (depot formation);
- dispersão no tecido;
- alterações de turbidez;
- comportamento visual da formulação após a aplicação.
Essas informações fornecem dados mecanísticos difíceis de obter utilizando métodos convencionais de dissolução ou mesmo estudos em animais.
Benefícios para programas de reformulação
Ao utilizar uma plataforma bio-relevante como o SCISSOR, pesquisadores podem:
- comparar rapidamente diferentes candidatos de formulação;
- avaliar o efeito de excipientes na liberação do medicamento;
- compreender os mecanismos de formação e dispersão do depósito;
- analisar a estabilidade da formulação após a aplicação;
- priorizar as formulações mais promissoras antes dos estudos in vivo.
Essa abordagem reduz riscos, diminui custos e acelera significativamente o desenvolvimento de novos medicamentos.
O futuro dos medicamentos biológicos é cada vez mais subcutâneo
A migração de terapias intravenosas para formulações subcutâneas deve continuar crescendo nos próximos anos.
Além da busca por tratamentos mais confortáveis e acessíveis aos pacientes, o setor farmacêutico também acompanha o avanço de metodologias experimentais mais preditivas e alinhadas às recomendações regulatórias.
Nesse contexto, compreender o comportamento das formulações imediatamente após a aplicação torna-se um diferencial importante para reduzir riscos e selecionar os candidatos com maior potencial de sucesso.
Ferramentas bio-relevantes como o SCISSOR permitem gerar essas informações ainda nas fases iniciais do desenvolvimento, contribuindo para decisões mais assertivas e acelerando a chegada de novas terapias ao mercado.
Como a Flowscience pode apoiar sua pesquisa
O desenvolvimento de formulações subcutâneas exige tecnologias capazes de reproduzir, de forma bio-relevante, os eventos que ocorrem após a administração do medicamento. Compreender fenômenos como dispersão, formação de depósito e liberação do princípio ativo é essencial para selecionar formulações mais promissoras e reduzir riscos durante o desenvolvimento.
Como representante da Píon no Brasil, a Flowscience oferece soluções para estudos de dissolução, permeabilidade, caracterização físico-química e plataformas in vitro bio-relevantes, como o SCISSOR N3™, que auxiliam universidades, centros de pesquisa e indústrias farmacêuticas na obtenção de dados mais representativos e confiáveis.
Se deseja conhecer as tecnologias da Píon e entender como elas podem contribuir para seus projetos de pesquisa e desenvolvimento, entre em contato com a equipe da Flowscience.
Artigo original: From IV to SC: Why Reformulation is Reshaping Biologic Drug Development
https://www.pion-inc.com/blog/biologic-drug-development-why-iv-to-sc-reformulation-is-accelerating
