Dual-nanoparticle system for enhanced drug accumulation and prolonged retention in metastatic cancers

Autor/a

Hurtado Niubò, Pau

Abstract

El suministro sistémico de terapéuticos es el pilar de la terapia de cáncer metastásico, ya que las células cancerígenas no sólo se encuentran en el tumor primario y se pueden extender por todo el organismo. Un gran número de factores pueden influir en la distribución de pequeños medicamentos así como en sistemas de nanopartículas más grandes y se han hecho grandes esfuerzos para superar los obstáculos de penetración inherentes a los sistemas de nanopartículas. El uso de nanopartículas (NP) para suministrar terapéuticos anticancerígenos ha ayudado a mitigar algunas de las toxicidades asociadas a la entrega sistémico de fármacos, y han surgido un gran número de materiales y estrategias para mejorar esta técnica y mejorar el tratamiento del cáncer. Sin embargo, la baja penetración de medicamentos anticancerosos y nanopartículas en muchos tumores sigue siendo un reto importante para la nanomedicina antitumoral, la cual limita su efecto terapéutico. Esto es el resultado de las diferentes barreras biológicas que deben superar las NP para llegar a las células objetivo, provocando una baja acumulación y retención.El tamaño de las partículas es un factor vital para determinar la llegada y la capacidad de penetración de las nanopartículas en el tumor, ya que la difusión es inversamente proporcional al tamaño de la partícula. Se ha reportado que las partículas grandes tienden a acumularse en el tumor, mientras que las partículas pequeñas muestran una mejor penetración en este, aunque su retención sigue estando comprometida. Además, el microambiente tumoral se caracteriza por las propiedades anómalas presentes, las cuales han sido ampliamente estudiadas para desencadenar respuestas en las nanopartículas.
En este estudio hemos diseñado un sistema de nanopartículas dual ajustable y versátil para mejorar la acumulación, retención y penetración en el tumor primario y las regiones metastásicas. El sistema se basa en nanopartículas oxidadas de dextrano, de tamaños alrededor de 200 nm, rodeadas de nanopartículas de dendrímer más pequeñas con un agente terapéutico conjugado. Además, se desarrollaron las nanopartículas de dextrano, con nanopartículas más pequeñas con fármacos conjugados, para interactuar fisioquímicament con el microambiente tumoral (TME) mediante metaloproteínas de matriz y enlaces sensibles al pH. De tal forma se permite una mayor retención y liberación prolongada de fármacos debido a la formación de un hidrogel producida gracias a la interacción directa de los grupos funcionales de ambas nanopartículas tras la división de los enlaces. Por lo tanto, nuestro sistema de nanopartículas, permitirá entregar de forma sistemática fármacos terapéuticos (facilitando la orientación de las regiones metastásicas) y, además, se beneficiará de las ventajas de la entrega local de liberación sostenida gracias a la formación de un hidrogel in situ.

Director/a

Borrós i Gómez, Salvador
Artzi, Natalie ; Dosta, Pere 

Estudios

IQS SE - Máster en Química Farmacéutica

Fecha

2020-07-16