Efecto de la distribución de nanopartículas magnéticas dentro de esferoides tumorales sobre la eficacia de la hipertermia magnética

CAPDET, NADIA; MENDOZA ZÉLIS, PEDRO; TASSO, MARIANA

Bahía Blanca

Encuentro; XXII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados - NANO 2023; 2023

En las últimas décadas se ha investigado sobre nuevas terapéuticas para combatir el cáncer, entre ellas la hipertermia magnética (HM). La HM busca desencadenar la muerte celular de tumores sólidos mediante incrementos de temperatura controlados por encima de los 43 ºC utilizando nanopartículas magnéticas (NPM) expuestas a campos magnéticos alternos. En estas condiciones se desnaturalizan las proteínas celulares, se desestabilizan las membranas, se altera el metabolismo celular y se activa la denominada respuesta celular al estrés térmico. La estructura monodominio de las NPM de óxido de hierro (magnetita) les confiere la capacidad de absorber energía de campos magnéticos de radiofrecuencia (CMRF) y liberarla al medio circundante en forma de calor. La traslación de los ensayos de HM en cultivos in vitro a pruebas in vivo está marcada por una gran pérdida en la eficacia de calentamiento de las NPM. In vivo, las temperaturas alcanzadas resultaron menores incluso con cantidades muy superiores de NPM en relación a la concentración establecida in vitro necesaria para calentar el mismo volumen. Por otro lado, los esferoides tumorales multicelulares constituyen el modelo in vitro más aproximado a los tumores sólidos gracias a su capacidad de mimetizar el ambiente tumoral avascular[1]. El objetivo de este trabajo es evaluar cómo influyen las distintas distribuciones de NPM dentro de los esferoides sobre el efecto final de la HM en la sobrevida del esferoide tumoral. Para ello, se sintetizaron y caracterizaron fisicoquímicamente NPM de magnetita de 17(3)nm de diámetro por microscopía de transmisión electrónica (TEM) y 23.4(7)nm de diámetro hidrodinámico a través de dispersión de luz dinámica (DLS), de tipo monodominio magnético, con una tasa de absorción específica (SAR) de 45.2(7)W/g Fe (100kHz; 52kA/m), las cuales fueron recubiertas con citrato de sodio [2]. Posteriormente, se formaron esferoides con distintas distribuciones de NPM dentro de su estructura y se aplicó un CMRF (100 kHz y 9.3kA/m) sobre estas estructuras multicelulares conteniendo NPM utilizando un aplicador magnético portátil [3]. Finalmente, se evaluó el efecto de la HM sobre los esferoides mediante una medida de la viabilidad de las células en presencia y en ausencia de un CM de características compatibles con las empleadas en el ámbito biomédico. El porcentaje de viabilidad celular de los esferoides tratados con el CMRF respecto de aquellos que no fueron expuestos al campo es indicativo del efecto de la HM sobre la sobrevida de estas estructuras multicelulares tumorales.