Mesoporous silica nanoparticles gated with peptide nucleic acids as chemotherapy for lung cancer

Autor/a

Arranz Fíguls, Clara  

Abstract

El càncer de pulmó és la causa més freqüent de mort per càncer a tot el món, amb més de 1,8 milions de morts anuals. Tot i els avenços en el tractament durant les últimes dècades, la taxa de supervivència a llarg termini continua sent baixa. La quimioteràpia és un dels principals tractaments utilitzats, però la seva toxicitat indiscriminada envers els teixits cancerígens i normals en limita l'efectivitat. Aquestes deficiències han afavorit el desenvolupament de noves i més eficients estratègies terapèutiques dirigides al tumor. En aquest estudi, es van sintetitzar i caracteritzar nanopartícules de sílice mesoporoses (MSNs) tancades amb àcids nucleics peptídics (PNA) per al tractament del càncer de pulmó. Es van preparar dos materials i es van carregar amb el colorant safranina O (CA002) i el fàrmac camptotecina (CA007). Les nanopartícules van estar sotmeses a una modificació inicial de la superfície amb grups tiol mitjançant 3-mercaptopropil trimetoxisilà (MPTM) i, després, es va emprar la química "Thiol-yne click" per enganxar el PNA a la superfície de les MSNs. Es va escollir el trímer d'adenina amb un enllaçador compost per múltiples unitats de l'àcid 5-hexanoic com a seqüència de PNA i la seva estructura es va confirmar per HPLC. La càrrega i funcionalització correcta amb PNA es va verificar amb una caracterització detallada dels materials mitjançant tècniques estàndard. Les nanopartícules tenien la disposició hexagonal típica de mesopors amb diàmetres de mitjana per sota dels 100 nm en les quals, s'observava un lleuger augment de mida als nanomaterials funcionalitzats amb PNA. A més, als passos de càrrega i funcionalització s'apreciava una disminució progressiva de la superfície específica i el volum de porus. L'espectroscòpia de raigs X per dispersió d'energia va revelar ràtios atòmiques de 2:1 per a O/Si confirmant la polimerització de les unitats de SiO2 i la presència de sofre, nitrogen i carboni, provinents dels tiols, la càrrega encapsulada i el PNA, respectivament. Els espectres FTIR van verificar les estructures químiques de les nanopartícules sintetitzades. Els estudis in vitro d'alliberament de càrrega van mostrar l'alliberament negligible de safranina a CA002SAF-PNA i CA002SAF-PNA+T atribuït a la pèrdua del colorant durant les rentades. Les portes moleculars voluminoses formades pel trímer d'adenina complexat amb unitats de timina per enllaços d'hidrogen podrien haver tancat més els porus a pH neutre en comparació amb les comportes sense monòmers de timina. Quant als nanomaterials CA007, la seva funcionalització amb PNA afavoreix l'alliberament del fàrmac al pH corresponent al microambient del tumor (pH 5). La hipòtesi prèvia de les portes de PNA-T no va ser aplicable en aquest cas, ja que l'addició de timina a pH neutre no afavoria el tancament dels porus. L'excés de fàrmac afegit durant la síntesi de CA007CPT-PNA-T podria ser el motiu de l'alliberament més gran. A les dues nanopartícules (CA002 i CA007) es van mostrar diferents respostes, per tant, caldrà fer més experiments per establir afirmacions més consistents.

 

Director/a

Fornaguera Puigvert, Cristina
Salinas, Yolanda 

Estudis

IQS SE - Grau en Biotecnologia

Data

2021-09-07