Aunque el ácido retinoico (AR) puede inducir la muerte celular, su débil potencia anticancerígena limita sus aplicaciones clínicas. Con este fin, los nanomedicamentos basados en profármacos autoensamblados que responden a estímulos son candidatos prometedores que permiten la administración controlada de fármacos.
Estudio: nanoensamblajes de profármacos autoadministrables y autoinmolables como nanomedicina dirigida a tumores con triple efecto cooperativo anticancerígeno. Crédito: Kateryna Kon/Shutterstock.com
En un artículo publicado en la revista Biomaterials, se exploró una química única para maximizar el potencial terapéutico de la AR, utilizando peróxido de hidrógeno de ácido arilborónico (H2O2) para liberar meturo de quinona (QM). Además, la generación de alcohol hidroxibencílico (HBA) a partir de alquilato de glutatión (GSH) suprimió la expresión del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF).
El profármaco de AR borado (RABA) se ha formulado en sistemas robustos de administración de fármacos, que son nanoensamblajes autoadministrables que liberan QM y RA a través de H2O2autoinmolación desencadenada para mostrar actividad anticancerígena. Además, los nanoensamblajes RABA promovieron la apoptosis de células cancerosas mediada por especies reactivas de oxígeno (ROS).
La administración de fármacos basada en profármacos de autoensamblaje es beneficiosa para la excelente eficacia anticancerígena de los nanoensamblajes RABA. Esta estrategia ha proporcionado nuevos conocimientos sobre el diseño y el desarrollo de nanoensamblajes de profármacos de autoensamblaje para la terapia dirigida contra el cáncer.
Nanoensamblajes de profármacos como sistemas de administración de fármacos
La autoadministración de fármacos basada en nanomatrices es un nuevo paradigma para la administración controlada de fármacos y la terapia eficaz contra el cáncer. Además, este modo de administración de fármacos permite la administración intracelular de fármacos sin necesidad de vehículos y, por lo tanto, exhibe propiedades a nanoescala.
Los nanoensamblajes moleculares involucran el ensamblaje instantáneo de pequeñas moléculas para formar nanoestructuras bien organizadas mientras utilizan varias interacciones no covalentes. Tras la administración, los profármacos se convierten en sustancias activas y mejoran su actividad terapéutica. Por lo tanto, la administración de profármacos basada en nanoensamblajes implica la modulación de la estructura molecular de los profármacos para integrarse con nanoensamblajes moleculares, lo que permite la formación de sistemas robustos de administración de fármacos.
Estos nanoensamblajes son anfifílicos y poseen restos hidrófilos e hidrófobos, lo que facilita el ensamblaje en condiciones acuosas. Además, los nanoensamblajes de profármacos formados permiten la administración controlada de fármacos.
La AR juega un papel importante en el crecimiento y la diferenciación celular e induce la apoptosis de las células cancerosas a través de actividades citotóxicas. Además, se espera que la AR mejore la eficacia de los inhibidores del punto de control inmunitario y las terapias antiangiogénicas. Sin embargo, la AR es ineficiente para inducir la apoptosis de las células cancerosas en comparación con los medicamentos contra el cáncer tradicionales.
ROS como H2O2 sirve como sustancia mensajera en las vías de señalización que permiten el desarrollo de tumores. Sin embargo, su presencia excesiva induce daño a las células cancerosas, lo que lleva a la muerte celular. Para ello, el GSH es un antioxidante que se encuentra en las células, cuya presencia en exceso favorece la progresión tumoral e induce resistencia terapéutica a las células cancerosas.
Nanoensamblajes de profármacos como sistemas eficientes de administración de fármacos
Los grupos borónicos/boronados colocan el fármaco original a través de un H2O2-manera desencadenada. Por lo tanto, se utilizan como una entidad de enmascaramiento de fármacos en la administración de fármacos. Los grupos arilborónicos/boronados unidos a fracciones de fármaco a través de espaciadores autoinmoladores se oxidan en presencia de H2O2 Para formar QM por 1,6-eliminación.
En el presente trabajo, el profármaco híbrido RABA se sintetizó en base a la química autoinmolativa. bajo h2O2 estímulo endógeno, el profármaco híbrido liberó moléculas farmacológicamente activas (RA y QM). Además, debido a su naturaleza anfifílica, RABA se autoensambla para formar nanoensamblajes en medios acuosos, lo que da como resultado un sólido sistema de administración de fármacos.
Dado que se informó anteriormente que el ácido γ-poliglutámico (γ-PGA) se une a la gamma-glutamiltransferasa (GGT) con alta afinidad, el RABA se recubrió con γ-PGA, lo que resultó en nanoensamblajes de tRABA como sistemas de administración de fármacos que se utilizan como tratamiento contra el cáncer. -nanomedicamentos dirigidos. Los nanoensamblajes de tRABA sintetizados tenían una carga superficial negativa de -31 milivoltios a pH 7.
Los resultados de la microscopía electrónica de barrido (SEM) mostraron que los nanoensamblajes de tRABA tenían la forma de coloides esféricos redondos con un diámetro hidrodinámico medio de aproximadamente 170 nanómetros y un índice de polidispersión (PDI) de 0,15. Los nanoensamblajes de tRABA como sistemas eficientes de administración de fármacos mostraron una excelente estabilidad coloidal en la solución fisiológica, y el recubrimiento superficial de γ-PGA evitó la adsorción de proteínas en los nanoensamblajes de tRABA y su agregación.
La administración de fármacos y los efectos terapéuticos de estos nanoensamblajes de tRABA fueron desencadenados por H producido endógenamente2O2. La actividad terapéutica y el potencial de traducción de los nanoensamblajes de tRABA se han estudiado ampliamente utilizando modelos de xenoinjerto de ratón y cultivos celulares.
Los resultados confirmaron que el presente trabajo es un método simple y altamente eficiente para preparar profármacos híbridos para su formulación en nanoensamblajes autoadministrables y de autoensamblaje como sistemas eficientes de administración de fármacos para mostrar efectos anticancerígenos sinérgicos al tiempo que se superan las limitaciones de la administración de fármacos mediada por transportadores. .
Conclusión
En resumen, RABA, un sistema de administración de fármacos autoadministrable y autocombustible, se sintetizó mediante una reacción de conjugación entre el ácido arilborónico y el AR. El autoensamblaje de RABA seguido del recubrimiento con γPGA dio como resultado nanoensamblajes RABA recubiertos con γPGA (tRABA) que contenían RA y QM en un H2O2-manera desencadenada que induce la apoptosis de las células cancerosas.
Además, los nanoensamblajes de tRABA se dirigieron a células cancerosas específicas que expresaban gamma-glutamil transferasa (GGT). Que en vivo Los estudios en modelos animales mostraron que la acumulación de nanoensamblajes de tRABA era específica de las células cancerosas que expresan GGT, lo que promovió la erradicación del tumor.
La fácil conjugación entre el ácido borónico y el AR permitió la formación de nanoensamblajes autoinmolables y autoentregables. Dio como resultado una triple actividad anticancerígena cooperativa y una mayor potencia terapéutica de la AR. Con la ayuda del presente trabajo, los nanoensamblajes de tRABA se han demostrado como posibles sistemas de administración de fármacos.
Relación
Jung E, Jeong SW, Lee Y, Jeon C, Shin H, Song N, Lee Y et al. (2022). Nanoensamblajes de profármacos autoadministrables y autoinmolables como nanomedicina dirigida a tumores con triple efecto cooperativo anticancerígeno. biomateriales. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961222003210
