Estructuras multicelulares 3D cargadas con nanopartículas magnéticas

CAPDET NADIA; TASSO MARIANA; FERNANDEZ VAN RAAP MARCELA

Buenos Aires

Workshop; Fronteras en nanobiotecnologia III; 2022

Facultad de Farmacia y Bioquimica - UBA

Los esferoides multicelulares tumorales (EMTs) forman tumores avasculares y presentan un conjunto específco de características también presentes en los tumores sólidos in vivo, logrando de esta manera mimetizarlos parcialmente.[1] La hipertermia magnética (HM) emplea nanopartículas magnéticas (NPMs) quepueden transformar la energía electromagnética de un campo magnético alterno (CMA) en calor y disparaprocesos de muerte celular. Las nanopartículas empleadas en este trabajo conforman nanoflores de fasemagnetita de 23 nm de diámetro con una magnetización de saturación de 93.3 emu/gFe y están electrostáticamente estabilizados con citrato de sodio.[2] Estas NPMs son biocompatibles en bajas cantidades ya quesu degradación alimenta el ciclo metabólico normal del hierro.[3] El tamaño en la escala nanométrica las dotade una alta susceptibilidad magnética y, al ser superparamagnéticas, están desmagnetizadas en ausenciade un CMA.[4] Tanto la composición química de las NPMs como el hecho de que estén desmagnetizadas enausencia de CMA es de gran importancia para las aplicaciones médicas.El objetivo de este trabajo es contribuir al establecimiento de las bases preclínicas para la HM en tumores só-lidos, aquí modelados mediante esferoides de la línea celular humana de cáncer de colon HCT116 expuestosa NPMs. Inicialmente, se establecieron las condiciones de crecimiento temporal de los EMTs, dando EMTsde 0.9 µm tras 5 días de incubación. También fue defnida la máxima concentración de NPMs que no afectasignifcativamente la viabilidad celular en monocapa, resultando en 250 µgFe/mL. Con el objeto de conocerla incorporación celular de NPMs, fueron estudiadas distintas estrategias de incubación con NPMs y hambreado del cultivo celular. La carga de NPMs fue evaluada por magnetometría dc y por espectrofotometría.Asimismo, fue analizada la carga de NPMs en distintas confguraciones, obtenidas por formación del EMTseguida de exposición a las NPMs (A), formación en presencia de las NPMs (B) y formación a partir de célulaspreviamente cargadas (C), con el fn de establecer el rol de la distribución de NPMs en la estructura tridimensional de los EMTs sobre la efcacia del tratamiento hipertérmico (estudio de viabilidad celular de EMT trasaplicación de un CMA).Los resultados indican que:• La incorporación de NPMs en EMTs afectó su morfología.• Las tres confguraciones de EMTs contienen NPMs, alcanzando hasta 1 µgFe/EMT.• La aplicación de un CMA de características biomédicas (100kHz y 9.3kA/m) sobre esferoides en lasconfguraciones A y B dio lugar a diferencias signifcativas de viabilidad celular en relación con el control.De este estudio se concluye que el modo de la incorporación de las NPMs al esferoide influye sobre la efcacia de la HM medida en términos de la pérdida de viabilidad celular.Referencias1. Nath S., Devi G. Pharmacol. Ther., 163 (2016) 94-108.2. Coral D., Soto PA. et al. Nanoscale, 10 (2018) 21262-21274.3. Martín-Saavedra FM, Ruíz-Hernández E. Acta Biomater. 6 (2010) 4522-31.4. Fernández van Raap MB, Coral D. F., et al. Phys. Chem. Chem. Phys. 19 (2017) 7176-7187