Czy roztwór hylanu A zmienia paradygmat okulistyki?

Czy roztwór hylanu A zmienia paradygmat okulistyki?

Badanie przeglądowe podsumowuje najnowsze osiągnięcia w dziedzinie topikalnego dostarczania leków okulistycznych z wykorzystaniem innowacyjnego nośnika – roztworu hylanu A o bardzo wysokiej masie cząsteczkowej. Autorzy analizują potencjalne zastosowania tego nośnika w leczeniu schorzeń przedniego odcinka oka, ze szczególnym uwzględnieniem jaskry.

Badanie koncentruje się na właściwościach 0,15% roztworu hylanu A o masie cząsteczkowej ≥3,0 MDa, który stanowi obiecującą alternatywę dla konwencjonalnych formulacji kropli do oczu. Autorzy analizują zarówno właściwości fizykochemiczne tego nośnika, jak i jego oddziaływanie biologiczne na tkanki oka.

Jakie mechanizmy zwiększają efektywność kropli?

Głównym problemem konwencjonalnych kropli do oczu jest krótki czas retencji substancji czynnej na powierzchni oka oraz ograniczona penetracja przez bariery biologiczne. Szybka wymiana filmu łzowego powoduje, że znaczna część kropli szybko odpływa do przewodu nosowo-łzowego, co skraca czas działania substancji aktywnej. Dodatkowo, wiele formulacji zawiera konserwanty i substancje zwiększające penetrację (np. chlorek benzalkoniowy – BAK czy EDTA), które przy długotrwałym stosowaniu mogą powodować uszkodzenia powierzchni oka, podrażnienia i reakcje alergiczne. Hylan A o bardzo wysokiej masie cząsteczkowej wykazuje unikalne właściwości lepkosprężyste zbliżone do naturalnych łez, co zwiększa retencję substancji czynnych na powierzchni oka. Ponadto, dzięki doskonałej mukoadhezyjności, która rośnie wraz z masą cząsteczkową, hylan A przedłuża kontakt leku z tkankami oka.

Hylan A posiada zdolność solubilizacji trudno rozpuszczalnych w wodzie substancji czynnych poprzez tworzenie hydrofobowych domen w swojej strukturze drugorzędowej. W środowisku wodnym przy fizjologicznym pH, hylan A występuje jako polianion z ładunkiem ujemnym, tworząc sole (hialuronian), które są silnie hydrofilowe i otoczone cząsteczkami wody. Cząsteczki wody wiążą hydrofilowe grupy funkcyjne hylanu A (np. grupy karboksylowe) poprzez wiązania wodorowe, stabilizując drugorzędową strukturę biopolimeru – dwukrotną helisę. W tej rozszerzonej konformacji łańcuchy hylanu A tworzą również domeny hydrofobowe w swojej strukturze drugorzędowej, które mogą oddziaływać niekowalencyjnie z innymi cząsteczkami hydrofobowymi w środowisku wodnym. Dodatkowo ułatwia transport substancji aktywnych przez nabłonek rogówki i spojówki poprzez interakcję z receptorami powierzchniowymi, takimi jak CD44 czy HARE. Warto podkreślić, że wysokocząsteczkowy hylan A, w przeciwieństwie do form niskocząsteczkowych, wykazuje działanie przeciwzapalne, przeciwbólowe oraz wspomaga regenerację nerwów rogówkowych, co zostało potwierdzone zarówno w badaniach przedklinicznych, jak i klinicznych.

Czy formuły kliniczne obiecują lepsze wyniki?

Badania kliniczne wykazały, że krople zawierające 0,15% hylan A (Comfort Shield) skutecznie poprawiają stabilność filmu łzowego w przedklinicznym modelu stresu środowiskowego suchego oka, zmniejszając uszkodzenia powierzchni oka i stan zapalny w porównaniu do niskocząsteczkowego kwasu hialuronowego czy sekretogogów. Dane kliniczne sugerują również, że krople z 0,15% hylanem A są skuteczne w leczeniu ciężkich chorób oczu i mogą być nawet skuteczniejsze niż autologiczne krople z surowicy. W badaniu klinicznym HYLAN M wykazano, że zmiana z optymalnych sztucznych łez na krople z 0,15% hylanem A znacząco poprawiła objawy u pacjentów z ciężką postacią suchego oka (w ciągu czterech tygodni), w tym stabilność widzenia, dyskomfort i ból. Co więcej, krople z 0,15% hylanem A zwiększały długość nerwów rogówkowych, które są zwykle upośledzone w tej populacji. Korzyści ze stosowania hylanu A dla nerwów rogówkowych wykazano również u pacjentów po zabiegach chirurgicznych rogówki – codzienne stosowanie kropli z 0,15% hylanem A po zabiegu przyspieszało regenerację struktury i wrażliwości nerwów rogówkowych w porównaniu do kropli zawierających niskocząsteczkowy kwas hialuronowy, poprawiając jednocześnie objawy ze strony powierzchni oka.

Przykładem praktycznego zastosowania tej technologii jest nowa formulacja latanoprostu – prostaglandyny stosowanej w leczeniu jaskry. Jaskra, będąca jedną z najczęstszych przyczyn nieodwracalnej ślepoty na świecie, często rozwija się, gdy odpływ cieczy wodnistej z przedniej komory jest upośledzony, prowadząc do podwyższenia ciśnienia wewnątrzgałkowego (IOP), które może powodować zmiany strukturalne w tylnym odcinku oka i uszkodzenie nerwu wzrokowego. Badania wykazały, że formulacja zawierająca 20 μg/ml latanoprostu w 0,15% roztworze hylanu A (bez konserwantów) wykazuje podobną lub lepszą skuteczność w obniżaniu ciśnienia wewnątrzgałkowego niż preparaty komercyjne zawierające 50 μg/ml latanoprostu z dodatkiem EDTA. Co istotne, formulacja z hylanem A powodowała znacznie mniej zmian zapalnych i uszkodzeń powierzchni oka w modelach zwierzęcych w porównaniu z preparatami komercyjnymi. Warto zauważyć, że stężenie latanoprostu w nowej formulacji przekracza jego normalną rozpuszczalność w wodzie o około 8 μg/ml, co prawdopodobnie jest ułatwione przez interakcję między latanoprostem a hylanem A.

Jak hylan A wpływa na zdrowie powierzchni oka i jakie są jego ograniczenia?

Częstość występowania chorób powierzchni oka jest bardzo wysoka u osób z jaskrą, szczególnie u tych z niekontrolowaną jaskrą i u tych, którzy stosują wiele leków miejscowych. Badania na dużą skalę wykazały wyższe IOP u pacjentów z jaskrą z ciężką chorobą powierzchni oka niż u tych bez choroby lub z łagodną chorobą. Ponadto istnieją dowody na to, że przewlekły stan zapalny powierzchni oka zwiększa opór odpływu, dodatkowo sprzyjając podwyższeniu IOP. Dlatego przyjęcie strategii zarządzania problemami powierzchni oka, szczególnie stanem zapalnym, ma kluczowe znaczenie dla poprawy skuteczności kontroli IOP.

Badacze sugerują, że technologia oparta na hylanie A może znaleźć zastosowanie również w dostarczaniu innych substancji aktywnych, takich jak cyklosporyna A w leczeniu zespołu suchego oka czy ketotifen w alergicznym zapaleniu spojówek. Cyklosporyna A to lek immunosupresyjny powszechnie stosowany w leczeniu komponentu zapalnego przewlekłej choroby suchego oka. Jest to stan, w którym skuteczne pokonywanie barier dostarczania leków do oka przy jednoczesnym unikaniu działań niepożądanych pozostaje wyzwaniem, głównie ze względu na dużą masę cząsteczkową i hydrofobowy charakter cyklosporyny A. Wstępne wyniki badań przedklinicznych dla ketotifenu potwierdzają skuteczność przeciwalergiczną przy jednoczesnej poprawie stanu powierzchni oka w porównaniu z preparatami komercyjnymi. Dane przedstawione na spotkaniu Tear Film and Ocular Surface Society (TFOS) w 2024 roku wykazały, że w mysim modelu alergicznego zapalenia spojówek nowa formulacja ketotifenu na bazie hylanu A poprawia stan powierzchni oka i utrzymuje skuteczność przeciwalergiczną w porównaniu z komercyjnymi kroplami do oczu z ketotifenem.

Ograniczenia obecnych badań obejmują brak wystarczających danych klinicznych z udziałem ludzi oraz niepewność co do skuteczności tej technologii w dostarczaniu leków do tylnego odcinka oka. Należy również uwzględnić, że dotychczasowe dane demonstrujące poprawę rozpuszczalności i stabilności dla hydrofobowych substancji aktywnych ograniczają się do latanoprostu. W przypadku większych cząsteczek, takich jak cyklosporyna A, formulacja wodna oparta na hylanie A może być niewystarczająca i może być potrzebny dodatkowy składnik pomocniczy. Niemniej jednak, przedstawione wyniki sugerują, że formulacje oparte na hylanie A mogą stanowić nową generację kropli do oczu, które jednocześnie poprawiają biodostępność substancji czynnych, redukują działania niepożądane i wspierają zdrowie powierzchni oka podczas długotrwałej terapii chorób okulistycznych.

Podsumowanie

Roztwór hylanu A o wysokiej masie cząsteczkowej stanowi innowacyjne rozwiązanie w dziedzinie miejscowego podawania leków okulistycznych. Jego unikalne właściwości fizykochemiczne, w tym lepkosprężystość zbliżona do naturalnych łez oraz wysoka mukoadhezyjność, znacząco wydłużają czas kontaktu substancji czynnej z powierzchnią oka. Hylan A wykazuje zdolność do solubilizacji trudno rozpuszczalnych substancji aktywnych oraz ułatwia ich transport przez bariery biologiczne. Badania kliniczne potwierdziły skuteczność 0,15% roztworu hylanu A w leczeniu ciężkich chorób oczu, w tym zespołu suchego oka. Szczególnie obiecujące rezultaty uzyskano w przypadku nowej formulacji latanoprostu w leczeniu jaskry, gdzie przy niższym stężeniu leku osiągnięto porównywalną lub lepszą skuteczność w redukcji ciśnienia wewnątrzgałkowego, jednocześnie minimalizując działania niepożądane. Technologia ta może znaleźć zastosowanie również w dostarczaniu innych substancji aktywnych, choć wymaga dalszych badań klinicznych, szczególnie w kontekście większych cząsteczek i leków stosowanych w tylnym odcinku oka.