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Nanotransportadores fotosensibles para terapia fotodinámica dirigida

29/07/2021
La Dra. Elena de las Heras defendió recientemente en IQS su tesis doctoral, en la que ha diseñado y desarrollado nuevos foto-inmuno-quimio-nanotransportadores, que han presentado una alta actividad fotodinámica contra células tumorales y son eficaces y seguros para la administración vía fotodinámica de doxorrubicina bajo demanda.
Nanotransportadores fotosensibles
De izquierda a derecha de la imagen, Dra. Ana B. Cuenca (miembro del tribunal), Dra. Elena de las Heras, Dr. Santi Nonell y Dra. Montserrat Agut (directores de la tesis) y Dra. Pilar Acedo (miembro del tribunal)

La terapia fotodinámica (PDT de sus siglas en inglés) es una alternativa a la quimioterapia o la radioterapia en terapias contra el cáncer. La combinación O2 + luz + fotosensibilizador resulta muy efectiva en estos tratamientos, con elevada selectividad en tiempo y espacio.

En cualquier terapia contra el cáncer, una de las mayores dificultades es controlar con precisión la localización del fármaco en el tejido tumoral, sin afectar a los tejidos sanos. Así, entre los aspectos a mejorar en la seguridad de la PDT, destaca la vectorización de los agentes fotosensibilizantes para entregarlos selectivamente a las células tumorales. La vehiculización de fármacos mediante nanotransportadores permite su vectorización activa a células tumorales gracias a la funcionalización de la superficie del nanosistema con ligandos dirigidos a reconocer y unirse a receptores de la superficie celular sobreexpresados en estas células.

En este contexto, bajo el título Photosensitive Targeted Nanocarriers for Selective Delivery of Photodynamic Therapy, la Dra. Elena de las Heras defendió recientemente su tesis doctoral, que ha sido dirigida por los profesores de IQS School of Engineering Dra Monserrat Agut y Dr. Santi Nonell [i],[ii]

Nanotransportadores fotosensibles para terapia fotodinámica dirigida

En su tesis, la Dra. de las Heras ha seguido diferentes estrategias, para las que ha utilizado dos tipos de nanotransportadores para la vehiculización de fármacos en tratamientos contra el cáncer: nanopartículas de poli-(D,L-láctido-co-glicólido) – PLGA – y nanopartículas mesoporosas de sílice (MSNPs). Así mismo, ha explorado dos tipos de ligandos vectorizados: el péptido c(RGDfK) y el anticuerpo Cetuximab. Como fotosensibilizadores, ha utilizado ftalocianinas de zinc y de silicio.

Las nanopartículas de PLGA recubiertas con polietilenglicol (PEG), desarrolladas con el fotosensibilizador ZnTriMPyP unido covalentemente a su superficie, se han mostrado como nanosistemas valiosos para terapia fotodinámica. Sin embargo, decoradas con el péptido c(RGDfK) y a pesar de mejorar la actividad fotodinámica contra las células tumorales a las que van dirigidas, no previene el daño a otras células, lo que limita la selectividad de esta estrategia de vectorización.

Por otro lado, se ha explorado el diseño de foto-inmuno-nanotransportadores, en el que se han sintetizado nanopartículas de sílice mesoporosa, recubiertas de PEG, cargadas con las ftalocianinas y funcionalizadas con Cetuximab, mostrándose efectivas y selectivas frente a las células tumorales AsPC-1 de cáncer de páncreas.

Finalmente, se han desarrollado foto-inmuno-quimio-nanotransportadores, cargando las nanopartículas anteriores con el agente antitumoral doxorrubicina, que es liberado en las células tumorales por acción de la luz, constituyendo un nanodispositivo eficaz y seguro para la administración dirigida de doxorrubicina.

Esta tesis doctoral ha recibido financiación del Ministerio de Economía y Competitividad de España mediante el proyecto 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

 

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