‘Micel·les polimèriques: noves teràpies dirigides contra cèl·lules mare tumorals’
Paraules clau: Micel·les polimèriques, teràpies dirigides, càncer, cèl·lules mare, biomedicina
Elena Fernández Castañer, 5 d’abril de 2021 Font de l’article: https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2021.01.022
Aquest mes hem volgut parlar-vos sobre micel·les polimèriques, un component clau en la formulació de les vacunes de Pfizer / BioNTech i Moderna, i una de les formulacions nanotecnològiques més versàtils i amb més projecció mèdica. Així, discutirem un estudi realitzat per laboratoris del Consorci d’investigacions Biomèdiques en xarxa – Bioenginyeria, Biomaterials i Nanomedicina (Ciber-BBN), publicat al Journal of Controlled Release, a on es demostra l’eficiència d’una formulació de micel·les polimèriques amb receptors contra el marcador de cèl·lules mare CD44v6, per a subministrar de manera específica el quimioterapèutic Niclosamida a les cèl·lules mare de tumors colorectals.
Les micel·les polimèriques són liposomes amb una formulació en base a polímers amfipàtics que s’estructuren formant nanobombolles molt estables que poden encapsular compostos i ésser funcionalitzades segons les necessitats. Són molt adequades per a un lliurament estable i eficient de diversos productes terapèutics. Les nanopartícules lipídiques han tingut una posició reconeguda com a sistemes de distribució guiada de medicaments des del descobriment dels liposomes als anys seixanta. Durant els últims temps, la seva rellevància en el sector farmacèutic ha esdevingut clara, ja que són un component vital de les noves vacunes de Pfizer / BioNTech i Moderna contra l’ARNm del COVID-19, ambdues basades en nanomicel·les polimèriques que garanteixen el transport de l’ARNm de manera efectiva al lloc adequat de les cèl·lules.
La popularitat de les formulacions en base a micel·les polimèriques en el context del tractament del càncer s’explica perquè són capaces de suplir la manca d’especificitat dels fàrmacs anticancerígens comuns per dirigir-se a les cèl·lules del tumor, i milloren sistemàticament la seva biodistribució disminuint els efectes secundaris i aconseguint índexs terapèutics més òptims. En aquest estudi, es demostra que la nova formulació del fàrmac antimetastàtic Niclosamida (NCS), en base a micel·les dirigides contra el receptor CD44v6, un conegut marcador de cèl·lules mare tumorals en el càncer colorectal, en models tant in vitro com in vivo, millora l’eficiència del fàrmac.
En aquest estudi, les micel·les carregades de Niclosamida es sintetitzen mitjançant la tècnica d’hidratació de pel·lícules [Figura 1], i es funcionalitzen posteriorment amb anticossos contra CD44v6 (Fab-CD44v6). Per demostrar l’eficiència d’aquesta nova formulació, els autors realitzen un seguit d’estudis funcionals de resposta al tractament en línies cel·lulars, enriquint o no en la població cèl·lules CD44v6 positives, és a dir, enriquint en cèl·lules mare tumorals. Aquests tipus d’enriquiments poblacionals es duen a terme mitjançant citometria de flux.
Com a mètode remarcable, en l’estudi es demostra que la formulació nanotecnològica, i no el fàrmac aïllat, és capaç d’inhibir el creixement de colonosferes. Les colonosferes són un tipus d’esferoids. Els esferoids són models cel·lulars tridimensionals formats en base a línies cel·lulars adherents, és a dir, que creixen en 2D, que es forcen a créixer formant estructures 3D. En aquests tipus d’estructures, el rol de les cèl·lules mare tumorals és crucial per a la formació de la nova estructura. A l’estudi, es demostra com el fàrmac és capaç de bloquejar la formació de colonosferes en les poblacions enriquides en el marcador CD44v6.
Finalment, l’estudi presenta un seguit d’anàlisis in vivo en models de ratolins, a on testen la biodistribució del fàrmac, la màxima dosi tolerada o els nivells del fàrmac a plasma. Finalment, també estudien la resposta al tractament in vivo amb un model de ratolí injectat subcutàniament amb les línies cel·lulars estudiades.
Tot plegat representa un exemple molt complet de com es pot analitzar el comportament d’una nova formulació en base a nanotecnologia en un context preclínic.
Per aprofundir més en els conceptes descrits podeu consultar l’article1 comentat. Si us interessa saber més del rol de les micel·les polimèriques en les formulacions de les vacunes contra la COVID-19, us recomanem també aquest article2, no dubteu a fer-li una ullada!
Figura 1. Esquema de la tècnica de sintentització de micel·les polimèriques mitjançant la tècnica d’hidratació de pel·lícules.
En aquesta tècnica de síntesi de micel·les, es prepara una capa fina lipídica que es deshidrata. Posteriorment es posa en contacte amb un una solució aquosa (fase d’hidratació) que conté el cargo que desitgem incloure a les micel·les. Un cop sintetitzades, les micel·les es funcionalitzen per mètodes d’unió covalent.
Referències:
[1]: Andrade F, et al, “Polymeric micelles targeted against CD44v6 receptor increase niclosamide efficacy against colorectal cancer stem cells and reduce circulating tumor cells in vivo” Journal of Controlled Release. (2021)
[2]:Mathew D shin. et al “COVID-19 vaccine development and a potential nanomaterial path forward” Nature Nanotechnology. Review. (2020)
‘Micel·les polimèriques: noves teràpies dirigides contra cèl·lules mare tumorals’
Paraules clau: Micel·les polimèriques, teràpies dirigides, càncer, cèl·lules mare, biomedicina
Elena Fernández Castañer, 5 d’abril de 2021
Font de l’article: https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2021.01.022
Aquest mes hem volgut parlar-vos sobre micel·les polimèriques, un component clau en la formulació de les vacunes de Pfizer / BioNTech i Moderna, i una de les formulacions nanotecnològiques més versàtils i amb més projecció mèdica. Així, discutirem un estudi realitzat per laboratoris del Consorci d’investigacions Biomèdiques en xarxa – Bioenginyeria, Biomaterials i Nanomedicina (Ciber-BBN), publicat al Journal of Controlled Release, a on es demostra l’eficiència d’una formulació de micel·les polimèriques amb receptors contra el marcador de cèl·lules mare CD44v6, per a subministrar de manera específica el quimioterapèutic Niclosamida a les cèl·lules mare de tumors colorectals.
Les micel·les polimèriques són liposomes amb una formulació en base a polímers amfipàtics que s’estructuren formant nanobombolles molt estables que poden encapsular compostos i ésser funcionalitzades segons les necessitats. Són molt adequades per a un lliurament estable i eficient de diversos productes terapèutics. Les nanopartícules lipídiques han tingut una posició reconeguda com a sistemes de distribució guiada de medicaments des del descobriment dels liposomes als anys seixanta. Durant els últims temps, la seva rellevància en el sector farmacèutic ha esdevingut clara, ja que són un component vital de les noves vacunes de Pfizer / BioNTech i Moderna contra l’ARNm del COVID-19, ambdues basades en nanomicel·les polimèriques que garanteixen el transport de l’ARNm de manera efectiva al lloc adequat de les cèl·lules.
La popularitat de les formulacions en base a micel·les polimèriques en el context del tractament del càncer s’explica perquè són capaces de suplir la manca d’especificitat dels fàrmacs anticancerígens comuns per dirigir-se a les cèl·lules del tumor, i milloren sistemàticament la seva biodistribució disminuint els efectes secundaris i aconseguint índexs terapèutics més òptims. En aquest estudi, es demostra que la nova formulació del fàrmac antimetastàtic Niclosamida (NCS), en base a micel·les dirigides contra el receptor CD44v6, un conegut marcador de cèl·lules mare tumorals en el càncer colorectal, en models tant in vitro com in vivo, millora l’eficiència del fàrmac.
En aquest estudi, les micel·les carregades de Niclosamida es sintetitzen mitjançant la tècnica d’hidratació de pel·lícules [Figura 1], i es funcionalitzen posteriorment amb anticossos contra CD44v6 (Fab-CD44v6). Per demostrar l’eficiència d’aquesta nova formulació, els autors realitzen un seguit d’estudis funcionals de resposta al tractament en línies cel·lulars, enriquint o no en la població cèl·lules CD44v6 positives, és a dir, enriquint en cèl·lules mare tumorals. Aquests tipus d’enriquiments poblacionals es duen a terme mitjançant citometria de flux.
Com a mètode remarcable, en l’estudi es demostra que la formulació nanotecnològica, i no el fàrmac aïllat, és capaç d’inhibir el creixement de colonosferes. Les colonosferes són un tipus d’esferoids. Els esferoids són models cel·lulars tridimensionals formats en base a línies cel·lulars adherents, és a dir, que creixen en 2D, que es forcen a créixer formant estructures 3D. En aquests tipus d’estructures, el rol de les cèl·lules mare tumorals és crucial per a la formació de la nova estructura. A l’estudi, es demostra com el fàrmac és capaç de bloquejar la formació de colonosferes en les poblacions enriquides en el marcador CD44v6.
Finalment, l’estudi presenta un seguit d’anàlisis in vivo en models de ratolins, a on testen la biodistribució del fàrmac, la màxima dosi tolerada o els nivells del fàrmac a plasma. Finalment, també estudien la resposta al tractament in vivo amb un model de ratolí injectat subcutàniament amb les línies cel·lulars estudiades.
Tot plegat representa un exemple molt complet de com es pot analitzar el comportament d’una nova formulació en base a nanotecnologia en un context preclínic.
Per aprofundir més en els conceptes descrits podeu consultar l’article1 comentat. Si us interessa saber més del rol de les micel·les polimèriques en les formulacions de les vacunes contra la COVID-19, us recomanem també aquest article2, no dubteu a fer-li una ullada!
En aquesta tècnica de síntesi de micel·les, es prepara una capa fina lipídica que es deshidrata. Posteriorment es posa en contacte amb un una solució aquosa (fase d’hidratació) que conté el cargo que desitgem incloure a les micel·les. Un cop sintetitzades, les micel·les es funcionalitzen per mètodes d’unió covalent.
Referències:
[1]: Andrade F, et al, “Polymeric micelles targeted against CD44v6 receptor increase niclosamide efficacy against colorectal cancer stem cells and reduce circulating tumor cells in vivo” Journal of Controlled Release. (2021) [2]:Mathew D shin. et al “COVID-19 vaccine development and a potential nanomaterial path forward” Nature Nanotechnology. Review. (2020)Categoria: Temes de Nanociència