Diseño de nanoestructuras para vectorización selectiva de fármacos mediante el uso de nanopartículas de oro estabilizadas en soportes lipídicos. Aplicación en la terapia anticancerígena

En el presente proyecto de Tesis Doctoral, se ha hecho un estudio multidisciplinar concerniente al diseño de nanoplataformas lipídicas estables de fármacos citotóxicos que sirven como sistemas transportadores para vectorización de dichos fármacos a nivel celular para tratar patologías de origen celular, como es el cáncer. Para ello, hemos iniciado los estudios con unos planteamientos preliminares sobre el diseño, caracterización y evaluación de la liberación in vitro de formulaciones estables de liposomas de calceína, con características adecuadas de tamaño, carga superficial y eficacia de encapsulación. Asimismo, hemos realizado los estudios pertinentes mediante distintas técnicas de elaboración y evaluando distintas mezclas de fosfolípidos con el fin de seleccionar aquella formulación que aporte cargas netas superficiales favorables para anclar nanopartículas de oro (AuNPs). A continuación hemos llevado a cabo la preparación y caracterización de películas lipídicas mediante técnicas fisicoquímica basadas en la preparación de monocapas en las interfases aire/agua de la balanza de Langmuir, con el fin de determinar la composición lipídica termodinámicamente óptima para elaborar los liposomas, y su posterior transferencia a electrodos monocristalinos de oro (111), para analizar su estabilidad en presencia de campos eléctricos de intensidades similares a los presentes en las interfases biológicas, mediante espectroscopía de impedancias. Posteriormente se ha empleado la plataforma optimizada en el anterior capítulo para encapsular doxorrubicina (DXR) y anclar AuNPs. Tras llevar a cabo los estudios de encapsulación por carga remota en gradiente de pH, y posterior caracterización, luego se ha procedido a analizar el proceso de liberación in vitro, con el fin de desarrollar una posible nanoplataforma para el tratamiento de cáncer. Finalmente, se ha llevado a cabo el estudio de las interacciones del fármaco anticancerígeno DXR con los componentes de las nanoplataformas complejas diseñadas para su liberación. Para ello, se ha estudiado la reducción electroquímica de la DXR sobre electrodos monocristalinos de oro (111) modificados con monocapas lipídicas, de composiciones previamente optimizadas. Analizando la influencia que un componente catiónico, bromuro de didodecil dimetil amonio (DDAB), empleado para el anclaje de las NPs, ejerce sobre la inclusión de la DXR en las monocapas

Cholesterol levels affect the performance of aunps-decorated thermo-sensitive liposomes as nanocarriers for controlled doxorubicin delivery

Stimulus-responsive liposomes (L) for triggering drug release to the target site are particularly useful in cancer therapy. This research was focused on the evaluation of the effects of cholesterol levels in the performance of gold nanoparticles (AuNPs)-functionalized L for controlled doxorubicin (D) delivery. Their interfacial and morphological properties, drug release behavior against temperature changes and cytotoxic activity against breast and ovarian cancer cells were studied. Langmuir isotherms were performed to identify the most stable combination of lipid components. Two mole fractions of cholesterol (3.35 mol% and 40 mol%, L1 and L2 series, respectively) were evaluated. Thin-film hydration and transmembrane pH-gradient methods were used for preparing the L and for D loading, respectively. The cationic surface of L allowed the anchoring of negatively charged AuNPs by electrostatic interactions, even inducing a shift in the zeta potential of the L2 series. L exhibited nanometric sizes and spherical shape. The higher the proportion of cholesterol, the higher the drug loading. D was released in a controlled manner by diffusion-controlled mechanisms, and the proportions of cholesterol and temperature of release media influenced its release profiles. D-encapsulated L preserved its antiproliferative activity against cancer cells. The developed liposomal formulations exhibit promising properties for cancer treatment and potential for hyperthermia therapy.Ministerio de Ciencia e Innovación CTQ2014- 57515-C2-