Desarrollo y evaluación farmacológica de nanopartículas de polímeros conjugados para su implementación en terapia fotodinámica contra el glioblastoma

CAVERZAN M.D.; OLIVEDA P.M.; PALACIOS R.E.; CHESTA C.A.; IBARRA L.E.

Rio Cuarto

Congreso; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2022

Universidad Nacional de Río Cuarto

El glioblastoma (GBM) es el tumor primario del cerebro más común en adultos representando aproximadamente el 48% de todos los tumores cerebrales primarios. Nuevos enfoques se centran en la búsqueda de estrategias terapéuticas que mejoren la sobrevida de pacientes con GBM. Estudios experimentales y ensayos clínicos enfatizan en la aplicación de terapia fotodinámica (TFD) para eliminar células neoplásicas remanentes o tumores de difícil abordaje quirúrgico. Dicha terapéutica combina el uso de fotosensibilizadores (FS), luz y oxígeno molecular para generar daño celular mediante la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS). En este trabajo se estudiaron nanopartículas de polímeros conjugados (NPC) como FS para emplear en TFD contra GBM, evaluando la viabilidad celular in vitro, como así también, la farmacocinética en animales luego de la administración intravenosa (IV). Evaluamos el comportamiento de dos tipos de NPC sintetizadas con el PC poly[(9,9-diocetylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(1,4-benzo-{2,1′,3}-thiadiazole)] (F8BT), combinado con polímeros anfifílicos poliestireno-PEG (PS-PEG) o poliestereno-co-anhidrido maleico (PSMA), y dopadas con octaetilporfirina de Pt(II) (PtOEP). Para evaluar la eficacia de la TFD con NPC-PSPEG o NPC-PSMA utilizamos dos líneas celulares derivadas de GBM; U87MG y T98G. Se incubaron las células durante 24 h con ambos tipos de NPC en diferentes concentraciones; 3.12, 6.25, 12.5, y 25 ppm, junto al grupo control, y fueron irradiadas a 40 J/cm2. La viabilidad celular se determinó a las 24 h post TFD con el ensayo colorimétrico de MTT. Por otra parte, NPC-PSPEG y NPC-PSMA fueron suspendidas en diversas soluciones isotónicas (dextrosa al 5%, PBS 1X, y ClNa 0.9%) para evaluar la estabilidad coloidal mediante dispersión dinámica de luz (DLS) previa a la administración IV. Finalmente, se administró por vía IV ambos tipos de NPC a dosis de 1mg/kg, en 2 grupos (n=4) de ratones BALB/c de 40 días de edad, siendo sacrificados a distintos tiempos (24 h, 3 y 7 días). Se realizó la recolección de diversos órganos (pulmón, hígado, bazo, riñón) para la determinación por ICP-MS (JLA, Argentina) de Pt (μg/kg) relativo a PtOEP para estimar la acumulación de las NPC en distintos órganos. Se recolectó suero de los animales para evaluación bioquímica (alanino amino transferasa, aspartato amino transferasa, urea y creatinina plasmática) para evaluar daño hepático y/o renal. Hemos observado que las NPC-PSMA presentan mayor respuesta en la TFD en ambas líneas celulares de GBM, reduciendo considerablemente el porcentaje de viabilidad celular con una IC50 de 7,49 y 3,86 μg/mL en la línea celular T98G utilizando NPC-PSPEG y NPC-PSMA respectivamente. En la línea celular U87MG las IC50 fueron de 1,80 con NPC-PSPEG y 0,33 con NPC-PSMA. Las NPC-PSMA presentaron mayor estabilidad coloidal en el tiempo en suspensión con dextrosa al 5%, mostrando distribución angosta de diámetros hidrodinámicos con valor medio de 15 nm. Lo que las hace candidatas ideales a ser empleadas en la administración IV, siendo la dextrosa 5%, una de las soluciones isotónicas más utilizadas en intervenciones médicas. Del análisis determinado por ICP-MS se estimó la acumulación de NPC del total de la dosis administrada IV, hallándose a las 24 h el 11.43% en hígado, 0.01% en riñón, y 1.23% en bazo. A los 3 días post inyección, los valores fueron de 9.87% en tejido hepático, 0.02% en riñón y 0.61% en bazo. Los valores determinados son sugerentes de que las NPC-PSPEG presentan principalmente depuración hepática. En la evaluación bioquímica no observamos cambios enzimáticos que sugieran daño hepático o renal. Nuestras NPC-PSMA son prometedores FS a utilizar en TFD contra GBM, presentando adecuada respuesta in vitro e in vivo, sin embargo, abordaremos diversos ejes en búsqueda de una continua y exhaustiva evaluación preclínica.