Potenciación de la actividad antitumoral de doxorrubicina mediante su formulación en nanoplataformas magnéticas / Improvement of the antitumor activity of doxorubicin by the use of magnetic nanoplatforms

RESUMEN

El diseño de sistemas transportadores basados en nanopartículas magnéticas pretende la acumulación en el tejido tumoral de la dosis de fármaco administrada. Así debe obtenerse una mejora significativa del efecto anticanceroso, junto con la minimización de la toxicidad asociada. En este contexto, desarrollamos una metodología reproducible de formulación de nanopartículas constituidas por núcleos de óxido de hierro (magnetita) embebidos en una matriz de poli (E- caprolactona). La extensa caracterización fisicoquímica de estos nanocompuestos permitió definir las condiciones óptimas de formulación para asegurar el transporte eficaz de fármacos. Se estudió la capacidad de la nanoplataforma para desarrollar un efecto antitumoral de hipertermia, su compatibilidad sanguínea y su utilización por vía intravenosa como sistema transportador de doxorrubicina hasta el tejido canceroso. Las nanopartículas magnetita/pol i(E-caprolactona) presentaron una adecuada vehiculización de este fármaco, junto con una muy significativa susceptibilidad magnética. Finalmente, se analizó la actividad antitumoral de los nanocompuestos cargados con doxorrubicina en un modelo de tumor subcutáneo EMT6 inducido en ratones. Se observó que éstos presentaban un marcado efecto quimioterápico en comparación con tratamientos alternativos (p.ej., la administración de estas nanopartículas sin guiado magnético hasta la masa tumoral, o el tratamiento con una solución intravenosa de doxorrubicina). Los resultados obtenidos resaltan las interesantes propiedades que presenta la nanoformulación diseñada para el desarrollo de una terapia eficaz contra el cáncer(AU)

ABSTRACT

The introduction of magnetic nanoplatforms in the cancer arena is intended to optimize the accumulation of the drug dose into the tumor interstitium with the help of a magnetic gradient. As a result, the chemotherapeutic agent may exhibit an enhanced anticancer efficacy and a negligible systemic toxicity. In these contexts, we have developed a reproducible methodology for the design of magnetite/poly (E-caprolactone) core/shell nanoparticles. A detailed physicochemical characterization of these nanocomposites suggested that their heterogeneous structure allows their use in drug delivery, thanks to an excellent responsiveness to magnetic gradients. In vitro heating characteristics (hyperthermia inducing capability) of the core/shell nanoparticles were investigated in a high frequency alternating magnetic gradient. Blood compatibility of the nanoformulation was defined in vitro. Finally, this nanodevice was used to enhance the intravenous delivery of the anticancer agent doxorubicin to the tumor tissue. The nanocomposites were characterized by an adequate doxorubicin loading, a significant magnetic susceptibility, and a low burst drug release. When injected to the EMT6 subcutaneous mice tumor model, these doxorubicin-loaded core/shell nanoparticles were magnetically guided, and they displayed considerably greater anticancer activity than the other anticancer treatments (i.e., doxorubicin-loaded nanocomposites non-magnetically guided, or doxorubicin free in solution). Thus, the here-described stimuli-sensitive nanomedicine possesses important characteristics for effective therapy of cancer(AU)