NANOSISTEMAS COMO POTENCIALES AGENTES DE DIAGNÓSTICO POR IMÁGENES

GLISONI, RJ.

CABA, Buenos Aires, Argentina

Jornada; 161° JORNADA CIENTÍFICA ESTADO ACTUAL DE LA NANOTECNOLOGIA y SUS APLICACIONES EN LAS CIENCIAS FARMACEUTICAS Y BIOQUIMICAS; 2017

Academia Nacional de Farmacia y Bioquímica 2017

La cirugía guiada por imagen (IGS) se encuentra ampliamente utilizada en la clínica actual para localizar los ganglios centinela (SLN) provenientes de tumores primarios de mama, piel, colorectal, pulmón, entre otros procedimientos [1]. IGS es asistida por un agente de contraste fluorescente de infrarrojo cercano (NIR) para localizar la posición de SLN. Una biopsia de ganglio linfático centinela (SLNB), es un procedimiento en el que se identifica, se extirpa y se analiza SLN para determinar si contiene células cancerosas. Un resultado positivo de SLNB indica que el cáncer está presente en SLN y posiblemente puede estar presente en otros ganglios linfáticos regionales, así como en ciertos órganos [1]. Indocianina verde (ICG) es un fluoróforo NIR soluble en agua aprobado por la FDA, utilizado para diversos fines de diagnóstico, entre ellos IGS/SLNB [1,2]. ICG tiende a la autoagregación en solución acuosa para formar dímeros y oligómeros, dependiendo de la concentración utilizada [1,2]. Como resultado de esto, se produce la extinción de la fluorescencia de ICG, reduciendo la eficacia. Es así que, en los últimos años, se han investigado nanosistemas que encapsulan ICG para aumentar su estabilidad fisicoquímica y que permitirían mejorar las imágenes obtenidas [1,2]. 99mTc-nanocoloides como, por ejemplo, aquellos a base de nanopartículas de albúmina y el fluoróforo ICG (ICG-99mTc-Nanocolloid) han sido los radiomarcadores estándares más utilizados para la cartografía del ganglio centinela en el último tiempo. A su vez, Lymphoseek® (99mTc-Tilmanocept), es un sistema polimérico novedoso, que ha sido aprobado por la FDA como un agente de localización linfática específica de tumores sólidos [3]. Este híbrido, de aproximadamente 16.7 KDa de peso molecular (MW), está compuesto por una cadena polimérica de dextrano unido de forma covalente a: (i) múltiples unidades de manosa y (ii) 99mTc-dietilentriaminopentaacético (99mTc-DTPA) [3]. Su estructura agregada despliega un tamaño hidrodinámico de aproximadamente 7 nm en dispersión. La manosa posee elevada afinidad por los receptores CD-206 altamente sobreexpresados en la superficie de los macrófagos y células dendríticas. Al unirse firmemente a estos receptores de manosa, Lymphoseek® se acumula en el tejido linfático en pocos minutos y localiza los ganglios linfáticos que drenan el tumor [3]. Los copolímeros anfifílicos en bloque a base de poli(óxido de etileno)-b-poli(óxido de propileno) (PEO-PPO) tienen la propiedad de formar PMs estables en medio acuoso por arriba de su concentración micelar crítica (CMC), con un tamaño hidrodinámico promedio de 15 a 25 nm, dependiendo el material utilizado [4,5]. El núcleo permite la solubilización y/o estabilización fisicoquímica de moléculas hidrófobas mientras que la corona hidrofílica estabiliza el sistema [4,5]. PMs a base de PEO-PPOs han sido también investigadas en el direccionamiento pasivo de fármacos a tumores capitalizando el efecto de permeación y retención mejorada (EPR) [5,7]. Nuestro grupo ha trabajado exhaustivamente, en los últimos años, en el recubrimiento de PMs con residuos del tipo glucosa (Glu), que no sólo estabilizarían el sistema coloidal debido a formación de múltiples enlaces de hidrógeno en la corona micelar, sino que también favorecerían la internalización mediada por receptor a la célula diana y la potencial acumulación en el tumor debido a una mayor captación celular a expensas del aumento exacerbado del metabolismo de dicho azúcar en las células tumorales [6,8]. En este contexto, es que resultó de nuestro interés explorar el diseño y desarrollo de una nueva formulación micelar que incorpore eficientemente ICG con propiedades fisicoquímicas mejoradas tales como: (i) una fluorescencia óptima, (ii) una mejor estabilidad en medio acuoso y (iii) una semivida más larga en circulación, utilizando PMs a base de PEO-PPO (F127, MW~12.6 KDa y T1307 MW~18 KDa) y sus novedosos derivados glucosilados sintetizados (F127-Glu, MW~13 KDa y T1307-Glu, MW~19 KDa). Dichos nanosistemas cargados con ICG, así como ICG libre comercial en solución, fueron evaluados en cuanto a su captación por el ganglio centinela, post-administración intradérmica de modelos murinos los cuales fueron analizados in vivo, a distintos intervalos pre-establecidos de tiempo, utilizando un equipo FX-MX-Pro camera (Bruker). Los resultados obtenidos revelaron una captación eficiente de la fluorescencia en el ganglio primario hasta dos horas post-inyección para T1307-Glu/ICG PMs, mientras que se evidenció permanencia de la fluorescencia en el sitio de inyección para la ICG libre comercial. Si bien, esta estrategia se ha investigado con propósitos de diagnóstico en una primera instancia, similares enfoques podrían ser explorados para la administración de diversas moléculas antitumorales en el futuro. Es por ello, que también se ha estudiado la captación preferencial (FX-MX-Pro camera) de estos nanosistemas cargados con ICG, en ratones BALB/c portadores de tumores de mama inducidos con células 4T1 (modelo de tumor de mama murino símil estadio IV humano), con resultados muy alentadores.