Diseño y caracterización de sistemas de liberación de fármacos basados en nanopartículas metálicas y ácido hialurónico

Abstract

El EDS es un sistema liberador de fármacos antitumorales compuesto por una AuNP recubierta de ácido hialurónico tiolado (HASH). El HASH, además de proteger las nanoparticulas metálicas, es reconocido por el receptor CD44, proteína sobreexpresada en células tumorales. Durante esta tesis se han estudiado diferentes candidatos, trabajando tanto la síntesis de diferentes tamaños de AuNPs, como la tiolación de HASH de diferentes pesos moleculares. Además se han puesto a punto las técnicas necesarias para la correcta caracterización físico-química y biológica de los candidatos. Mediante experimentos in vitro se concluyó que la internalización y la eficacia fue mayor con el sistema formado por AuNPs de 12 nm de diámetro y HASH con un tamaño de 30-50 kDa (EDS1).

Los fármacos escogidos para validar el sistema EDS1 fueron el cisplatino, el oxaliplatino y el 5-fluorouracilo. Se conjugaron al EDS1 mediante diferentes vías de síntesis. Se utilizaron ligandos específicos o incluso síntesis directas al ácido hialurónico, donde el enlace con el fármaco era sensible al cambio de pH. La caracterización físico-química y biológica confirmaron que el EDS1 conjugado a cisplatino y oxaliplatino mejoraba el leso de los fármacos en células tumorales de páncreas (Panc-1). Sin embargo, con el 5-fluorouracilo no se encontró un sistema para validar el EDS.

EDS is an antitumor drug delivery system consisting of an AuNP coated with thiolated hyaluronic acid (HASH). HASH protects the metal nanopartides in physiological media but also it is recognized by CD44 receptor. which is a protein overexpressed in tumour cells. In this thesis different candidates, having different AuNPs particle size and different HASH molecular weight, were studied. It was also necessary to tune up proper physico-chemical and biological characterization techniques. In vitro experiments concluded that the internalization and efficacy were better in the system formed by 12 nm diameter of AuNPs and 30•50 kDa size of HASH (EDS1).

The drugs chosen to validate the EDS1 system were cisplatin, oxaliplatin and 5-fluorouracil. EDS1 was conjugated to drug via different synthesis routes. Specific ligands sensitive to pH change or even directly to hyaluronic acid were used to link the drug. The physicochemical and biological characterization confirmed that EDS1 conjugated with cisplatin and oxaliplatin improved the IC50 of the drug in pancreatic tumour cells (Panc-1). However, with S-fluorouracil, the conjugation was not obtained.