Vehiculización de agentes bioactivos antitumorales bajo la forma de nanocomplejos con albúminas

Abstract

En la presente tesis se desarrollaron nanopartículas de albúmina sérica bovina (BSAnp) mediante un proceso de autoensamblaje inducido térmicamente, y su posterior carga con los flavonoides lipofílicos de baja solubilidad crisina (Cris) y genisteína (Gen) con actividad antitumoral frente a cáncer de mama. Los sistemas BSAnp se obtuvieron mediante tratamiento térmico controlado empleando diferentes combinaciones pH-temperatura, y se cargaron con Cris y Gen, lográndose su solubilización en medio acuoso de pH fisiológico (pH 7,4). Posteriormente, se obtuvieron formulaciones liofilizadas de estos sistemas, que presentaron propiedades conservadas luego de su reconstitución. Las propiedades antitumorales de BSAnp fueron demostradas en cada caso sobre líneas celulares de cáncer de mama (MCF-7 y MDA-MB-231 para la carga con Cris, y células murinas F3II de adenocarcinoma mamario para la carga con Gen). Finalmente, se abordó la modificación superficial de los sistemas BSAnp cargados con Gen mediante la asociación covalente de cadenas de polietilenglicol (PEG) de 30 kDa, lo cual favorecería la administración de los sistemas por vía parenteral. Los resultados obtenidos demostraron que los sistemas BSAnp constituyen vehículos versátiles para la administración de compuestos bioactivos lipofílicos, aumentando su solubilidad acuosa y conservando sus efectos citotóxicos sobre células tumorales. Además, permiten incrementar la carga de los flavonoides con respecto a la proteína en su estado nativo. El procedimiento de preparación de BSAnp desarrollado es más sencillo en comparación con otros comúnmente utilizados, a la vez que evita el uso de disolventes tóxicos, pudiendo potencialmente utilizarse en formulaciones farmacéuticas y nanosuplementos para la prevención y/o tratamiento del cáncer.

In the present thesis, bovine serum albumin nanoparticles (BSAnp) were developed by means of a thermally induced self-assembly process and were subsequent loaded with the low solubility lipophilic flavonoids chrysin (Chrys) and genistein (Gen) which have antitumor activity against breast cancer. BSAnp systems were obtained by controlled heat treatment using different pH-temperature combinations, and were loaded with Chrys and Gen, achieving their solubilization in aqueous medium at physiological pH (pH 7.4). Subsequently, freeze-dried formulations of these systems were obtained, which showed preserved properties after reconstitution. The antitumor properties of BSAnp were demonstrated in each case against breast cancer cell lines (MCF-7 and MDA-MB-231 for Chrys loading, and murine mammary adenocarcinoma F3II cells for Gen loading). Finally, surface modification of Gen-loaded BSAnp systems was addressed through the covalent association of 30 kDa polyethylene glycol (PEG) chains, which would favor the administration of the systems by parenteral route. From the results, it was demonstrated that BSAnp systems constitute versatile vehicles for the administration of lipophilic bioactive compounds, increasing their aqueous solubility and preserving their cytotoxic effects on tumor cells. In addition, the loading of the flavonoids would be higher with respect to their loading in the native protein. The BSAnp developed preparation procedure is simpler compared to others commonly used, while avoiding the use of toxic solvents, and could be potentially used in pharmaceutical formulations and nanosupplements for the prevention and / or treatment of cancer.