Plataforma basada en NPs lipídicas como herramienta para el tratamiento de enfermedades oncológicas

CASTRO GR; NOACCO N; CACICEDO ML; DE VERTI IP; ISLAN GA; DE VERTI IP; ISLAN GA; DE BRAVO MG; RODENAK-KLADNIEW B; DE BRAVO MG; RODENAK-KLADNIEW B; CASTRO GR; NOACCO N; CACICEDO ML

Capital Federal

Congreso; NANOMERCOSUR 2017; 2017

Fundación Argentina de Nanotecnología

En el presente trabajo se han desarrolladonano-formulaciones de base lipídica para la liberación controlada de agentesanti-cancerígenos. La plataforma mencionada consiste en nanopartículas solidas lipídicas(SLNs) y transportadores lipídicos nanoestructurados (TLNs) con capacidad decargar distintos principios activos. Se sintetizaron SLNs de miristil miristato(MM), esteres de cetil (SS) y cetil palmitato (CP) por el método de ultrasonicaciónen presencia del tensioactivo Pluronic®F68 como agente estabilizante. Losprincipios activos utilizados corresponden a compuestos de diferentenaturaleza. Por un lado, se utilizaron fármacos de la familia de lasantraciclinas tomando como modelo la Doxorrubicina (Dox), un conocido agentequimioterapéutico. A su vez, se ensayó la incorporación de una enzimaterapéutica, en este caso una colagenasa (Clg) evaluando su actividad yestabilidad en la formulación. La Clg posee la capacidad de hidrolizarcolágeno, un componente esencial de la matriz extracelular. Los tumores sólidosposeen una matriz extracelular muy densa en su interior la cual genera unaelevada presión intratumoral y limita considerablemente el ingreso de losfármacos. Esto mismo constituye una de las mayores limitantes para eltratamiento de tumores. Por otro lado, el tercer principio activo evaluado fueun compuesto de la familia de los monoterpenos presentes en aceites esencialesde plantas, como linalool, 1,8-cineole o geraniol. Dichos compuestos producenmúltiples efectos en la vía del mevalonato y poseen una interesante actividadantiproliferativa en células cancerígenas. En el caso de las SLNs con Dox, se utilizaron dosformas iónicas del fármaco, una neutra (Dox-N) y una monocatiónica (Dox-H). LasSLNs cargadas con Dox-N presentaron una eficiencia de encapsulación del 96% yuna liberación lenta y prolongada en el tiempo. Estas propiedades se asignaroncomo consecuencia de la característica hidrofóbica de la especie. Por otrolado, Dox-H generó una eficiencia de encapsulación del 48% con una liberación porunidad de tiempo considerablemente más rápida. Nuevamente, las característicasmencionadas se asignaron a la naturaleza más hidrofílica de esta forma iónicade Dox. Estos ensayos permitieron identificar como la naturaleza iónica de unmismo fármaco puede modular su liberación. La integración de las SLNs con Dox-Hy con Dox-N permitió obtener distintos perfiles de liberación del fármaco, conla posibilidad de ajustar las dosis dependiendo de las necesidades terapéuticas.Además se realizaron determinaciones correspondientes a la distribución deltamaño por medio de dispersión de la luz (DLS) y microscopia electrónica detransmisión (TEM). Se pudieron observar valores muy similares en tamaño paraambos tipos de SLNs de 150 nm y también una distribución homogénea. Acontinuación, se ensayó el agregado de la Clg en la formulación de SLNs. Sepudo evidenciar que la enzima no pierde su actividad al estar en contacto conlas SLNs y tampoco con las SLNs cargas con Dox. Se estudió también laestabilidad enzimática a distintos pHs y temperaturas. En este sentido, se pudoobservar una actividad baja en las condiciones de almacenamiento (5ºC) seguidopor un considerable aumento en las condiciones terapéuticas (37ºC). Laformulación de SLNs con Dox y Clg se pudo conservar a 5ºC por más de 1 mes sindetectar pérdida en la actividad enzimática. Por otro lado, el linalool se incorporóen las SLNs generando una estructura interna nanoestructurada. Se observaroneficiencias de encapsulación superiores al 90% y perfiles de liberación hiperbólicosy sostenidos en el tiempo. Además, se evaluó también el tamaño mediante lastécnicas ya mencionadas, mostrando un diámetro de 118 nm y una distribuciónhomogénea. La actividad antiproliferativa y citotóxica del linalool se evaluóen células tumorales A549 y HepG2. Se pudo demostrar que el efecto citotóxicodel linalool se ve exacerbado al estar encapsulado en las SLNs. Finalmente,se ha explorado la capacidad de sitio dirección de las nanopartículas hacia lascélulas tumorales para aumentar la biodisponibilidad de los fármacosencapsulados. En este sentido, se desarrollaron SLNs con una cubierta dequitosano, para incrementar la afinidad por el receptor CD44+, normalmentesobre-expresado en ciertas líneas tumorales. A su vez, se evaluó lasitio-dirección por métodos físicos, mediante la incorporación de NPsmagnéticas en el núcleo lipídico de las SLNs, las cuales mostraron unarespuesta a un campo magnético externo. Como conclusión, se ha desarrollado una plataformade nanopartículas lipídicas capaces de encapsular distinto tipos de activos yde ser direccionadas al sitio de acción. La incorporación de linalool comoagente nanoestructurante y como principio activo puede potenciar el efecto delos fármacos encapsulados como la Dox. Además, dependiendo de las necesidadesde la terapia es posible modular las cinéticas de liberación de Dox generandomezclas racionales de SLNs cargadas con Dox-H y Dox-N. Como funcióncomplementaria, la presencia de la enzima Clg en la formulación de SLNsgarantiza una poderosa herramienta para potenciar la capacidad de penetraciónde la terapia sobre el tumor. Finalmente, se ha podido demostrar como eldireccionamiento mediante una cubierta de quitosano o el agregado de NPsmagnéticas podría aumentar la biodisponibilidad de los fármacos encapsulados enel sitio de acción.