CONICET | Buscador de Institutos y Recursos Humanos

En el presente trabajo se han desarrollado nano-formulaciones de base lipídica para la liberación controlada de agentes anti-cancerígenos. La plataforma mencionada consiste en nanopartículas solidas lipídicas (SLNs) y transportadores lipídicos nanoestructurados (TLNs) con capacidad de cargar distintos principios activos. Se sintetizaron SLNs de miristil miristato (MM), esteres de cetil (SS) y cetil palmitato (CP) por el método de ultrasonicación en presencia del tensioactivo Pluronic®F68 como agente estabilizante. Los principios activos utilizados corresponden a compuestos de diferente naturaleza. Por un lado, se utilizaron fármacos de la familia de las antraciclinas tomando como modelo la Doxorrubicina (Dox), un conocido agente quimioterapéutico. A su vez, se ensayó la incorporación de una enzima terapéutica, en este caso una colagenasa (Clg) evaluando su actividad y estabilidad en la formulación. La Clg posee la capacidad de hidrolizar colágeno, un componente esencial de la matriz extracelular. Los tumores sólidos poseen una matriz extracelular muy densa en su interior la cual genera una elevada presión intratumoral y limita considerablemente el ingreso de los fármacos. Esto mismo constituye una de las mayores limitantes para el tratamiento de tumores. Por otro lado, el tercer principio activo evaluado fue un compuesto de la familia de los monoterpenos presentes en aceites esenciales de plantas, como linalool, 1,8-cineole o geraniol. Dichos compuestos producen múltiples efectos en la vía del mevalonato y poseen una interesante actividad antiproliferativa en células cancerígenas. En el caso de las SLNs con Dox, se utilizaron dos formas iónicas del fármaco, una neutra (Dox-N) y una monocatiónica (Dox-H). Las SLNs cargadas con Dox-N presentaron una eficiencia de encapsulación del 96% y una liberación lenta y prolongada en el tiempo. Estas propiedades se asignaron como consecuencia de la característica hidrofóbica de la especie. Por otro lado, Dox-H generó una eficiencia de encapsulación del 48% con una liberación por unidad de tiempo considerablemente más rápida. Nuevamente, las características mencionadas se asignaron a la naturaleza más hidrofílica de esta forma iónica de Dox. Estos ensayos permitieron identificar como la naturaleza iónica de un mismo fármaco puede modular su liberación. La integración de las SLNs con Dox-H y con Dox-N permitió obtener distintos perfiles de liberación del fármaco, con la posibilidad de ajustar las dosis dependiendo de las necesidades terapéuticas. Además se realizaron determinaciones correspondientes a la distribución del tamaño por medio de dispersión de la luz (DLS) y microscopia electrónica de transmisión (TEM). Se pudieron observar valores muy similares en tamaño para ambos tipos de SLNs de 150 nm y también una distribución homogénea. A continuación, se ensayó el agregado de la Clg en la formulación de SLNs. Se pudo evidenciar que la enzima no pierde su actividad al estar en contacto con las SLNs y tampoco con las SLNs cargas con Dox. Se estudió también la estabilidad enzimática a distintos pHs y temperaturas. En este sentido, se pudo observar una actividad baja en las condiciones de almacenamiento (5ºC) seguido por un considerable aumento en las condiciones terapéuticas (37ºC). La formulación de SLNs con Dox y Clg se pudo conservar a 5ºC por más de 1 mes sin detectar pérdida en la actividad enzimática. Por otro lado, el linalool se incorporó en las SLNs generando una estructura interna nanoestructurada. Se observaron eficiencias de encapsulación superiores al 90% y perfiles de liberación hiperbólicos y sostenidos en el tiempo. Además, se evaluó también el tamaño mediante las técnicas ya mencionadas, mostrando un diámetro de 118 nm y una distribución homogénea. La actividad antiproliferativa y citotóxica del linalool se evaluó en células tumorales A549 y HepG2. Se pudo demostrar que el efecto citotóxico del linalool se ve exacerbado al estar encapsulado en las SLNs. Finalmente, se ha explorado la capacidad de sitio dirección de las nanopartículas hacia las células tumorales para aumentar la biodisponibilidad de los fármacos encapsulados. En este sentido, se desarrollaron SLNs con una cubierta de quitosano, para incrementar la afinidad por el receptor CD44+, normalmente sobre-expresado en ciertas líneas tumorales. A su vez, se evaluó la sitio-dirección por métodos físicos, mediante la incorporación de NPs magnéticas en el núcleo lipídico de las SLNs, las cuales mostraron una respuesta a un campo magnético externo. Como conclusión, se ha desarrollado una plataforma de nanopartículas lipídicas capaces de encapsular distinto tipos de activos y de ser direccionadas al sitio de acción. La incorporación de linalool como agente nanoestructurante y como principio activo puede potenciar el efecto de los fármacos encapsulados como la Dox. Además, dependiendo de las necesidades de la terapia es posible modular las cinéticas de liberación de Dox generando mezclas racionales de SLNs cargadas con Dox-H y Dox-N. Como función complementaria, la presencia de la enzima Clg en la formulación de SLNs garantiza una poderosa herramienta para potenciar la capacidad de penetración de la terapia sobre el tumor. Finalmente, se ha podido demostrar como el direccionamiento mediante una cubierta de quitosano o el agregado de NPs magnéticas podría aumentar la biodisponibilidad de los fármacos encapsulados en el sitio de acción.