Hybrid nanosystems based on hydroxyapatite with potential applications as vehicles for drug transport in bone tissue

DELL'ARCIPRETE, MARIA LAURA; DITTLER, MARIA LAURA; PEREZ ENRIQUEZ, DARLIN J.; GONZALEZ, MONICA C.

https://www.youtube.com/watch?v=5sqJ1l-Mhww

Seminario; 2do Webinar del Centro Argentino Brasileño de Nanotecnologia; 2023

Centro Argentino Brasilero de Nanotecnologia(MinCyT)

Las enfermedades óseas como la artritis, la osteoporosis, tumores de hueso, entre otros; disminuyen la calidad de vida y el desempeño físico de las personas y pueden resultar en altos costos de tratamiento médico y serios problemas clínicos. La optimización del acceso de los fármacos al sitio de ocurrencia del desorden y el mantenimiento de sus niveles de concentración por sobre el mínimo efectivo sin alcanzar niveles tóxicos es una alternativa viable para el tratamiento de estas afecciones. La administración local de drogas en los sitios enfermos posee numerosas ventajas terapéuticas como mayor eficiencia y tolerancia y menor toxicidad en tejidos sanos comparada con tratamientos sistémicos y en bolo. Nuestra línea de investigación busca diseñar vehículos para el reparto de fármacos en el tejido óseo dañado por afecciones como la osteoporosis y tumores óseos. Particularmente, hemos estado desarrollando dos tipos de vehículos: esferas huecas de hidroxiapatita y/o fosfatos de calcio y nanopartículas mesoporosas de hidroxiapatita, que tengan como estrategia novedosa:(1) el desarrollo de dos diferentes tipos de estímulo para la liberación de los fármacos: el estímulo interno controlado por los grupos superficiales y el estímulo externo de la hipertermia, y (2) la posibilidad de monitorear el transporte de fármacos de forma no-invasiva mediante técnicas de imagen.Como parte de nuestras investigaciones, hemos obtenido nanovehículos capaces de retener y liberar controladamente drogas de distinta naturaleza química. Hemos demostrado su capacidad de retener las propiedades terapéuticas de los fármacos contenidos. Estos nanosistemas han sido cargados sobre andamios de biomateriales y diversas superficies. Su capacidad de interaccionar preferencialmente con superficies enriquecidas en calcio ha sido demostrada en ensayos de laboratorio. Ensayos con líneas celulares óseas no han mostrado citotoxicidad y los estudios preliminares en sistemas vivos con larvas de pejerrey revelaron una preferente acumulación de los nanovehículos en superficies osificadas.Nuestros estudios han despertado un gran interés en la comunidad científica y público en general, siendo convocados a difundir nuestras investigaciones en diversos medios locales y nacionales (https://www.lanacion.com.ar/tecnologia/directo-al-hueso-crean-nanovehiculos-para-llevar-medicamentos-directo-al-tejido-oseo-nid01032021/). Estas investigaciones nos han llevado a ser finalistas de la Primera Edición del “Premio Merck-CONICET de Innovación en Ciencias de la Salud” en Agosto 2021.Aun se deben completar ensayos en sistemas in vivo con el fin de determinar la biocompatibilidad, evaluar la distribución de los nanosistemas en organismos vivos, el comportamiento cinético de los fármacos contenidos y su vida útil. Por ello, buscamos establecer cooperación con grupos y empresas con experticia en la aplicación de biomateriales para tratamientos óseos.