NANOGELES BASADOS EN CELULOSA BACTERIANA Y NANOPARTICULAS SOLIDAS LIPIDICAS PARA TRATAMIENTO LOCAL DE TUMORES SOLIDOS

CASTRO, GUILLERMO R.; CACICEDO MAXIMILIANO L.

Buenos Aires

Jornada; ESTADO ACTUAL DE LA NANOTECNOLOGIA Y SUS APLICACIONES EN LAS CIENCIAS FARMACEUTICAS Y BIOQUIMICAS; 2017

Academia Nacional de Farmacia y Bioquímica

Se ha desarrollado un sistema implantable para liberación controlada de quimioterapéuticos a partir de hidrogel de celulosa bacteriana (BC) y nanoparticulas lipídicos (NLCs). En primer término, NLCs fueron sintetizadas para encapsular y liberar de manera sostenida el fármaco doxorrubicina. Dos tipos de formulaciones de NLCs fueron desarrolladas. La primera conteniendo doxorrubicina monocationica (Dox-H), mas hidrofilica. La segunda conteniendo doxorrubicina neutra (Dox-N), mas hidrofobica. Aquellas NLCs cargadas con Dox-H (NLCs-H) mostraron los valores más bajos de eficiencia de encapsulación (EE), alcanzándose un 48%. En cambio, Dox-N mostró una buena capacidad de ser encapsulada en las NLCs (NLCs-N) alcanzando el valor de EE de 97%. Ambas formulaciones exhibieron perfiles hiperbólicos y de característica sostenida para la liberación del fármaco. NLCs-H liberaron más cantidad de fármaco por unidad de tiempo en comparación con la lenta liberación observada en las NLCs-N. Dicha característica se asigno a la diferente capacidad de interacción entre el fármaco y la matriz para cada especie iónica de doxorrubicina. Mediciones realizadas mediante barrido de dispersión de la luz (DLS) permitieron observar un diámetro aparente de 150 nm en ambos tipos de nanoparticulas. Dicho resultado fue confirmado al tomar imágenes de las NLCs por microscopia electrónica de transmisión. Además, se determinó la carga en la superficie de las NLCs mediante medidas de potencial zeta. Un valor promedio de +2,5 mV pudo ser observado. Análisis realizados por medio de termogravimetria y difraccion de rayos X evidenciaron las interacciones existentes entre el fármaco y la matriz lipidica, siendo estas considerablemente más fuertes en el caso de las NLCs-N. Estas diferencias en las interacciones sugirieron ser las responsables de los diferentes perfiles de liberación y EE entre ambos tipos de formulación. A continuación se evaluó la capacidad citotóxica de ambas formulaciones frente a la línea de cáncer de mama MDA-MB-231. Tiempos de exposición cortos generaron valores bajos de IC50 para las NLCs en comparación con el fármaco libre. Al incrementar los tiempos de exposición de las NLCs con las células a 16 y 72 horas, los valores de IC50 se vieron disminuidos considerablemente. Estos resultados demostraron que el fármaco liberado desde las NLCs es activo y que su efecto sobre células cancerígenas es modulado por las cinéticas de liberación. Nuestros resultados además sugieren que la doxorrubicina fue internalizada por distintas vías. Imágenes tomadas por microscopia confocal mostraron que las NLCs son internalizadas por vía endocítica, en contraste con la doxorrubicina libre que ingresa a las células por difusión simple. En la etapa final de este trabajo, una mezcla de NLCs-H y NLCs-N fue incorporada en una matriz tridimensional de celulosa bacteriana (BC-NLCs-NH). Nuestros ensayos han demostrado que dicha matriz posee la capacidad de liberar las nanoparticulas de manera sostenida en el tiempo. Imágenes de SEM y TEM permitieron observar como las NLCs se incluyen en la matriz del hidrogel conservando su morfología y tamaño e interaccionando con las nanofibras de BC. Finalmente, BC-NLCs-NH fue ensayada in vivo mediante su implantación sobre un modelo tumoral ortotópico de mama. Dicho modelo se generó mediante la implantación de células MDA-MB-231 en la grasa intramamaria en el extremo inferior de una de las cadenas mamaria. Una vez crecido y desarrollado el tumor, se realizó la implantación de la matriz. Los resultados observados mediante tomografía computada mostraron una disminución del 50% en el crecimiento tumoral y una fuerte reducción en las incidencias de metástasis. Además, el tratamiento con BC-NLCs-NH también disminuyó los efectos tóxicos locales de la doxorrubicina. Nuestros resultados exponen claramente la potencialidad de BC-NLCs-NH como un sistema de liberación local de nanoparticulas terapéuticas contra tumores sólidos de mama.