Nanotransportadors fotosensibles per a teràpia fotodinàmica dirigida

La teràpia fotodinàmica (PDT de les seves sigles en anglès) és una alternativa a la quimioteràpia o la radioteràpia, en teràpies contra el càncer. La combinació O₂ + llum + fotosensibilitzador resulta molt efectiva en aquests tractaments, amb elevada selectivitat en temps i espai.

En qualsevol teràpia contra el càncer, una de les majors dificultats és controlar amb precisió la localització del fàrmac en el teixit tumoral, sense afectar als teixits sans. Així, entre els aspectes a millorar en la seguretat de la PDT, destaca la vectorització dels agents fotosensibilitzants, per tal de lliurar-los selectivament a les cèl·lules tumorals. La vehiculització de fàrmacs mitjançant nanotransportadors permet la seva vectorització activa a cèl·lules tumorals, gràcies a la funcionalització de la superfície del nanosistema, amb lligands dirigits a reconèixer i unir-se a receptors de la superfície cel·lular sobreexpressats en aquestes cèl·lules.

En aquest context, sota el títol Photosensitive Targeted Nanocarriers for Selective Delivery of Photodynamic Therapy, la Dra. Elena de las Heras va defensar recentment la seva tesi doctoral, que ha estat dirigida pels professors d’IQS School of Engineering Dra. Montserrat Agut i Dr. Santi Nonell [i]^,[ii].

Nanotransportadors fotosensibles per a teràpia fotodinàmica dirigida

En la seva tesi, la Dra. de las Heras ha seguit diferents estratègies per a les quals ha utilitzat dos tipus de nanotransportadors per a la vehiculització de fàrmacs en tractaments contra el càncer: nanopartícules de poli-(D,L-làctid-co-glicòlid) – PLGA – i nanopartícules mesoporoses de sílice (MSNPs). Així mateix, ha explorat dos tipus de lligands vectoritzats: el pèptid c(RGDfK) i l’anticòs Cetuximab. Com a fotosensibilitzadors, ha utilitzat ftalocianines de zinc i de silici.

Les nanopartícules de PLGA recobertes amb polietilenglicol (PEG), desenvolupades amb el fotosensibilitzador ZnTriMPyP unit covalentment a la seva superfície, s’han mostrat com a nanosistemes valuosos per a teràpia fotodinàmica. Malgrat tot, decorades amb el pèptid c(RGDfK) i tot i millorar l’activitat fotodinàmica contra les cèl·lules tumorals a les quals van dirigides, no preveu el dany a altres cèl·lules, el que limita la selectivitat d’aquesta estratègia de vectorització.

Per altra banda, s’ha explorat el disseny de foto-immuno-nanotransportadors, en el qual s’han sintetitzat nanopartícules de sílice mesoporosa, recobertes de PEG, carregades amb les ftalocianines i funcionalitzades amb Cetuximab, mostrant-se efectives i selectives davant de cèl·lules tumorals AsPC-1 de càncer de pàncrees.

Finalment, s’han desenvolupat foto-immuno-quimio-nanotransportadors, carregant les nanopartícules anteriors amb l’agent antitumoral doxorrubicina, que és alliberat a les cèl·lules tumorals per acció de la llum, constituint un nanodispositiu eficaç i segur per a l’administració dirigida de doxorrubicina.

Aquesta tesi doctoral ha rebut finançament del Ministerio de Economía y Competitividad d’Espanya mitjançant el projecte CTQ2016-78454-C2-1-R.

[i] de las Heras, E.; Boix-Garriga, E.; Bryden, F.; Agut, M.; Mora, M.; Sagristá, M. L.; Boyle, R. W.; Lange, N.; Nonell, S. C(RGDfK)- and ZnTriMPyP-Bound Polymeric Nanocarriers for Tumor-Targeted Photodynamic Therapy. Photochem. Photobiol. 2020, 96 (3), 570–580. (https://doi.org/10.1111/php.13238)

[ii] Revuelta‐Maza, M.Á.; de las Heras, E.; Agut, M.; Nonell, S.; Torres, T.; de la Torre, G. Self‐Assembled Binaphthyl‐Bridged Amphiphilic AABB Phthalocyanines: Nanostructures for Efficient Antimicrobial Photodynamic Therapy. Chemistry. 2021, 27 (15), 4955–4963. (https://doi.org/10.1002/chem.202005060