Riassunto analitico
Con l’avvento della teranostica, il consolidarsi dell’approccio nanotecnologico nella veicolazione e direzionamento del farmaco verso la cellula target, è evoluto verso un concetto più completo e personalizzato di trattamento che vede la possibilità di combinare diagnosi, terapia, monitoraggio della stessa e dell’area trattata (risoluzione della patologia).
La teranostica e lo studio di sistemi multifunzionali da applicare nella diagnosi/terapia di tumori profondi sono stati l’oggetto della mia tesi. In particolare sono state allestite nanoparticelle polimeriche (Nps) di PLGA, caricate con curcumina (antitumorale) e ingegnerizzate con quantum dots (QD).
Il lavoro di ricerca si è articolato in più steps:
1) Preparazione e caratterizzazione di Nps di PLGA caricate con curcumina. Sono state vagliate tecniche di formulazione generalmente utilizzate per il caricamento di farmaci idrofobi con caratteristiche chimico-fisiche ostiche alla formulazione/somministrazione (nanoprecipitazione ed emulsione semplice) variando importanti parametri quali rapporti tra i componenti impiegati, peso molecolare del polimero, rapporto tra fase acquosa ed organica in fase di formulazione. Tutti i campioni sono stati caratterizzati per dimensione e morfologia (PCS, AFM e STEM), contenuto di farmaco, residuo di tensioattivo e resa ponderale di preparazione. Da questa prima fase è stato selezionato il campione con migliori caratteristiche tecnologiche formulative, ottenuto per emulsione semplice e caratterizzato da dimensioni e proprietà superficiali e morfologiche adatte alla somministrazione parenterale (Z-average prossimo a 200 nm, PDI < 0,1, residuo di PVA inferiore al 10%, contenuto di farmaco del 3%, resa ponderale del 90%).
2) Sul campione selezionato è stata valutata la stabilità dopo incubazione in siero a 37°C; le Nps sono state analizzate dopo diversi tempi di incubazione per misurare la dimensione mediante PCS (possibile aggregazione e/o destabilizzazione) e la concentrazione di farmaco residua nei sistemi.
3) Successivamente il campione è stato ingegnerizzato con QD (per coniugazione post formulazione mediante NHS/EDC). Le QD-NPs modificate conservano dimensioni inferiori a 200 nm ed un contenuto prossimo al 2%. I QD coniugati sulla superficie mantengono la luminescenza indispensabile per seguire il vettore quando inserito in sistemi biologici.
4) Infine, le Nps sono state testate in vitro su cellule di linfoma effusivo delle cavita sierose (PEL), un raro tipo di linfoma associato a infezione da HHV-8 con scarse possibilità di trattamento in cui è stata dimostrata l’efficacia terapeutica (in vitro) della curcumina. Nps e QD-NPs caricate con curcumina hanno mostrato una buona tollerabilità su cellule sane (PBMC, utilizzati come controllo) confermando il profilo di sicurezza del farmaco. Gli stessi campioni sono stati testati su cellule patologiche (BCBL-1 e HBL-6). Mediante microscopia confocale è stata valutata l’efficienza di internalizzazione e la localizzazione cellulare dei sistemi (contemporanea detection del farmaco dotato di una intrinseca fluorescenza e del QD coniugato sulla Nps). Parallelamente utilizzando tecniche citofluorimetriche è stata misurata vitalità, densità cellulare e percentuale di necrosi. Nps e Qd-Nps stabilizzano la curcumina e aumentano la quantità internalizzata a livello cellulare risultando in una aumentata attività citotossica (riduzione della vitalità e della densità cellulare ed incremento dei livelli di necrosi) rispetto alle medesime concentrazioni di farmaco libero (in soluzione organica di DMSO).
L’ulteriore ingegnerizzazione del sistema mediante coniugazione con un anticorpo capace di riconoscere in modo selettivo le cellule linfoidi tumorate potrebbe costituire un ottimo avanzamento per la futura applicazione in modelli animali patologici del vettore studiato.
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