Nanopartículas de oro multifuncionalizadas para la liberación de un péptido antitumoral mediada por fototermia

Abstract

El cáncer se ha constituido en los últimos años en la principal causa de muerte en nuestro país. Su tratamiento, además de ser poco eficiente, genera efectos secundarios graves. Por esto resulta importante el desarrollo de terapias que permitan el tratamiento sin afectar a tejidos aledaños sanos. Una posibilidad en este sentido es el uso de péptidos antitumorales, los cuales poseen una alta efectividad terapéutica pero no poseen una buena llegada a la diana biológica. Así surge el interés de utilizar nanobarras de oro (GNRs) para diseñar un sistema que permita liberar de forma espacial y temporalmente controlada un péptido antitumoral mediante fototermia. En esta tesis con el fin de desarrollar un modelo de estudio se sintetizaron GNRs, los cuales inicialmente fueron funcionalizados con dos espaciadores termolábiles de distinta longitud unidos a un fluoróforo, para así producir la liberación desde la superficie de las GNRs al ser irradiadas. Posteriormente se construyó un sistema donde los GNRs son conjugados con los péptidos DV3, TAT, que tienen como función el direccionamiento e internalización respectivamente, y el péptido antitumoral BH3 unido a un espaciador termolábil que contiene a un aducto de Diels-Alder. Este sistema fue irradiado y se comprobó que el efecto fototérmico permite liberar de manera exclusiva al agente antitumoral (BH3) mediante la reacción de Retro-Diels-Alder. Finalmente, se realizaron evaluaciones de citotoxicidad en células HeLa, las cuales indican que la nanobarra conjugada no produce una disminución significativa de la viabilidad celular. En cambio, si estas nanobarras se irradian con un láser NIR se libera el péptido BH3 disminuyendo la viabilidad celular

Cancer has become the leading cause of death in our country in recent years. Its treatment, in addition to being inefficient, generates serious side effects. For this reason, it is important to develop therapies that allow the treatment to be produced without affecting healthy surrounding tissues. One possibility in this sense is the use of antitumor peptides, which have a high therapeutic effectiveness but do not have a good arrival at the biological target. Thus arises the interest of using gold nanorods (GNRs) to design a system that allows the spatial and temporal controlled release of an antitumor peptide by photothermic therapy. In this thesis, GNRs were synthesized, which were initially functionalized with two thermolabile spacers of different lengths attached to a fluorophore, in order to generate a release profile from the surface of the GNRs when irradiated. Subsequently, a system was built where the GNRs are conjugated with the peptides DV3, TAT, with a targeting and internalization function, respectively, and the antitumor peptide BH3 linked to a spacer. This system was irradiated, and it was found that the photothermal effect allows the exclusive release of the antitumor agent through the Retro-Diels-Alder reaction. Finally, cytotoxicity evaluations were carried out in HeLa cells, which indicate that the conjugated nanorod does not produce a significant decrease in cell viability without irradiation. In contrast when the functionalized nanoparticles were irradiated the released peptide BH3 produce a diminution on the cell viability