Gold Nanoparticles as Drug Delivery Agents. Detoxifying the Chemotherapeutic Drug Cisplatin

Resumen

L’ús de nanopartícules (NPs) ha emergit com una eina prometedora pel tractament de càncer. Entre els seus usos en teràpia i en tècniques d’imatge, destaca l’ús com agents de direccionament de fàrmacs. Tot i així, encara es requereix un profund coneixement d’aquests sistemes abans de poder aplicar-los a la clínica. Aquí presentem l’ús de nanopartícules d’or (AuNPs) per a detoxificar un dels fàrmacs de major ús en quimioteràpia, el cisplatí. Aquest fàrmac està lligat a la NP via un enllaç de coordinació sensible a pH per assegurar l’alliberament de fàrmac als endosomes. El tamany de les NPs juga un paper molt important en determinar algunes respostes biològiques com la biodistribució o la seva remoció per part del sistema immune. Per això, és indispensable controlar perfectament el tamany de la NP en la seva síntesis abans de qualsevol aplicació biològica. Aquí descrivim un nou protocol per sintetitzar AuNPs amb un control exquisit del tamany entre 5 i 200 nm. Un dels avantatges d’aquest protocol és l’obtenció de NPs estabilitzades amb citrat que poden ser funcionalitzades a posteriori. D’aquesta manera podem aprofundir aquí en el mecanisme de formació de monocapes autoensamblades (SAM) i capes formades per barreges de surfactants. El control pel que fa a la composició i conformació d’aquestes és molt important doncs determina respostes biològiques com l’adsorció de proteïnes i l’estabilitat col·loïdal en medis fisiològics. Aquests conjugats han servit com a esquelet per enllaçar-hi cisplatí via la formació d’un enllaç de coordinació que asseguri un alliberament de la droga desencadenat per una baixada de pH. Aquesta conjugació està caracteritzada en profunditat per tal de garantir la estabilitat col·loïdal així com la de l’enllaç. Finalment, el disseny del conjugat té efectes significatius en les propietats farmacocinètiques, en l’evolució del propi conjugat i en la manca de toxicitat. En aquest treball mostrem en models animals com la toxicitat deguda a cisplatí disminueix clarament sense afectar això a les propietats terapèutiques del fàrmac. A més a més, les NPs no només actuen com a vehicles sinó que també protegeixen el fàrmac contra la inactivació per part de proteïnes del sèrum fins que els conjugats són internalitzats per cèl·lules i el cisplatí alliberat. La possibilitat de seguir el fàrmac (Pt) i el vehicle (Au) separadament en funció de l’òrgan i el temps aporta també un millor coneixement sobre com els nanovehicles són processats per l’organisme.