NANOBIOTEC   25082
INSTITUTO DE NANOBIOTECNOLOGIA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
MICELAS POLIMÉRICAS CARGADAS CON VERDE DE INDOCIANINA COMO POTENCIALES AGENTES TERAGNÓSTICOS
Autor/es:
GAMBINI, J.P.; FERNANDEZ LOMONACO, M; GLISONI, RJ; LECOT, N.; CABRAL, P.
Lugar:
CABA, Buenos Aires, Argentina
Reunión:
Jornada; 161° JORNADA CIENTÍFICA ESTADO ACTUAL DE LA NANOTECNOLOGIA y SUS APLICACIONES EN LAS CIENCIAS FARMACEUTICAS Y BIOQUIMICAS; 2017
Institución organizadora:
ACADEMIA NACIONAL DE FARMACIA Y BIOQUIMICA 2017
Resumen:
La combinación de agentes terapéuticos y diagnósticos en un solo sistema da origen a un concepto emergente llamado teragnosis [1,2]. Un sistema teragnóstico dirigible supondría un gran avance en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades como el cáncer y sería capaz de tratar la enfermedad al mismo tiempo que podría utilizarse como agente de diagnóstico de la misma [1,2]. La principal característica que deben cumplir estos novedosos sistemas teragnósticos es su capacidad de dirigirse y acumularse preferentemente en la diana que se espera realicen su función y así, evitar un diagnóstico errado, como daños a tejidos sanos por un tratamiento poco específico [1,2]. Las micelas poliméricas (PMs) a base de poli(óxido de etileno)-b-poli(óxido de propileno) (PEO-PPO) ofrecen varias ventajas debido a sus propiedades únicas, incluyendo: (i) una buena estabilidad en agua por encima de su concentración micelar crítica (CMC), (ii) cargas elevadas de moléculas activas en el núcleo, (iii) la capacidad de modificar su superficie con una importante diversidad de ligandos y, (iv) tamaños nanométricos (15-50 nm) que son adecuados para aprovechar el efecto de permeabilidad y retención mejorada (EPR) para el diagnóstico y tratamiento del cáncer [3,4]. EPR es el único fenómeno que capitaliza las características propias de los tumores sólidos, a destacar: una extensa angiogénesis, generación de fenestraciones de 300-400 nm de diámetro debido a defectos en la arquitectura vascular del tumor, escaso aclaramiento linfático y lento retorno venoso, entre otras [5]. Además del efecto EPR y el direccionamiento pasivo, el núcleo/corona de PEO-PPO PMs proporcionaría una semivida más larga en circulación [5]. Las PMs, podrían sumar la capacidad de realizar direccionamiento o targeting activo con especificidad hacia células cancerosas mediante la incorporación de moléculas guía. Un gran número de células tumorales sobreexpresan receptores de moléculas específicas [6,7]. Es así que, los ligandos del tipo azúcar (manosa, galactosa, glucosa y otros) tienen la capacidad de ser direccionados selectivamente a receptores del tipo lectinas (LLRs), que son sobreexpresados en macrófagos, células dendríticas, hepatocitos, endotelio linfático, entre otros tipos celulares [6,7]. Las razones por las que se ha utilizado glucosa (-Glu) como molécula ligando en este estudio, ha sido la relativa facilidad con la que se ha podido conjugar a copolímeros sintéticos preformados, y por otro lado, porque la glucosilación no sólo estabilizaría el sistema coloidal debido a formación de múltiples enlaces de hidrógeno en la corona micelar, sino que también favorecería la internalización mediada por receptor a la célula diana y la potencial acumulación en el tumor debido a una mayor captación celular a expensas del aumento exacerbado del metabolismo de dicho azúcar en las células tumorales [6,7].En este contexto, es que resultó de nuestro interés explorar el diseño y desarrollo de una nueva nanoformulación micelar que incorpore eficientemente, en esta primera etapa de estudio, un agente de contraste con propiedades fisicoquímicas mejoradas tales como: (i) una fluorescencia óptima, (ii) una mejor estabilidad en medio acuoso y (iii) una semivida más larga en circulación, utilizando PMs a base de PEO-PPO (F127, MW~12.6 KDa y T1307 MW~18 KDa) y sus novedosos derivados glucosilados con potencial para realizar direccionamiento activo (F127-Glu, MW~13 KDa y T1307-Glu, MW~19 KDa). Verde de Indocianina (ICG) es un colorante infrarrojo cercano (NIR), aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EEUU (FDA), que se utiliza como agente de contraste para el diagnóstico médico [8]. Sin embargo, sufre de algunas desventajas que limitan su uso en aplicaciones clínicas, a mencionar: autoagregación en medio acuoso con la consiguiente pérdida de la fluorescencia, orientación pobre y una vida media corta in vivo debido a la rápida absorción en el hígado [8]. Para superar dichos obstáculos, hemos utilizado en este trabajo, los copolímeros de bloques anfifílicos a base de poli(óxido de etileno)-b-poli(óxido de propileno) (PEO-PPO) para cargar ICG. Si bien, esta estrategia se ha investigado con propósitos de estudiar la capacidad de direccionamiento pasivo y activo en una primera instancia, similares enfoques podrían ser explorados para la administración de diversas moléculas antitumorales en el futuro.Las PMs a base de poloxaminas T1307 y T1307-Glu (10% p/v) proporcionaron una eficiencia de encapsulación completa (EE = 100%) de ICG en solución acuosa (375μg/mL) mientras que ésta se redujo a un 10 y un 55% para F127 y F127-Glu, respectivamente. Las PMs cargadas con ICG fueron caracterizadas completamente por dispersión dinámica de la luz (DLS) y Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM). Se observaron tamaños de partícula con dos poblaciones marcadas entre 24-27 nm y 6-7 nm, para F127 y F127-Glu, mientras que se observó una única población de 16-21 nm para T1307 y T1307-Glu (PDI < 0,5), con potenciales Zeta (pot-Z) promedio de -6±1 mV, a 37°C. Asimismo, las PMs cargadas con ICG, congeladas/liofilizadas y resuspendidas en agua ultrapura, resultaron estables en cuanto a su tamaño de partícula y pot-Z estudiados. Por último, los estudios in vivo utilizando un equipo FX-MX-Pro camera (Bruker), revelaron un tiempo de circulación mejorado y un buen rendimiento de los novedosos agentes de imágenes en ratones BALB/c portadores de tumores de mama inducidos con células 4T1 (modelo de tumor de mama murino símil estadío IV humano), más específicamente para los derivados de poloxamina glucosilados. Los resultados preliminares indican que PMs a base de PEO-PPO y cargadas con ICG podrían servir como potenciales candidatos de contraste no invasivo (NIR) para el diagnóstico y el tratamiento del cáncer.